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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spiegel von variabler Form,
der es gestattet, dass seine Spiegelfläche verändert wird, und insbesondere
betrifft sie eine Verbindungsstruktur zwischen einem piezoelektrischen
Element und anderen Komponenten, aus denen der Spiegel von variabler
Form besteht. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine
optische Abnehmervorrichtung, die mit einem solchen Spiegel von
variabler Form mit einer derartigen Verbindungsstruktur versehen
ist.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Wenn
Informationen unter Verwendung einer optischen Abnehmervorrichtung
aus einer optischen Platte, wie beispielsweise einer CD (Compact
Disc, Kompaktplatte) oder DVD (Digital Versatile Disc, digitale Bildplatte)
gelesen oder auf sie geschrieben werden, sollte die Beziehung zwischen
der optischen Achse der optischen Abnehmervorrichtung und der Plattenoberfläche im Idealfall
senkrecht sein. In der Realität
jedoch bleibt ihre Beziehung nicht immer senkrecht, wenn sich die
Platte dreht. Im Ergebnis führt
dies dazu, dass bei einer optischen Platte, wie einer CD oder DVD,
wenn deren Plattenfläche
relativ zur optischen Achse kippt, der optische Weg des Laserlichts
so gebeugt wird, dass er einen Koma-Abbildungsfehler bzw. ein Koma
erzeugt.
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Wenn
ein Koma-Abbildungsfehler erzeugt wird, weicht der Fleck des auf
die optische Platte gestrahlten Laserlichts von der korrekten Position
ab, und wenn der Koma-Abbildungsfehler größer als gestattet wird, wird
es auf ungelegene Weise unmöglich,
Information präzise
zu schreiben oder zu lesen. Als Mittel zur Korrektur von Wellenfront-Abbildungsfehlern,
wie des Koma-Abbildungsfehlers, sind einige Verfahren zur Korrektur
von Abbildungsfehlern durch die Verwendung eines Spiegels von variabler
Form vorgeschlagen worden.
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Beispielsweise
wird in der JP-A-H05-333274 ein Verfahren zur Durchführung einer
Phasensteuerung durch Ändern
der Form des Spiegels selbst eines Spiegels von variabler Form durch
die Verwendung mehrerer Aktuatoren vorgeschlagen. Nachteiligerweise
ist dieses Verfahren jedoch für
die Verwendung in einer kleinen Komponente, wie etwa einer optischen
Abnehmervorrichtung, ungeeignet, weil es die Verdrahtung und andere Faktoren
nicht berücksichtigt.
Außerdem
ist es sowohl in technischer als auch in finanzieller Hinsicht schwierig, die
mehrschichtigen piezoelektrischen Elemente, die als jene Aktuatoren
verwendet werden, zu miniaturisieren.
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In
der JP-A-2004-109562 wird vorgeschlagen, dass es hinsichtlich niedriger
Spannung und Miniaturisierung vorteilhaft sei, Wellenfront-Abbildungsfehler
mit einem Wellenfront-Abbildungsfehler-Korrekturspiegel zu korrigieren,
der eine mit einem piezoelektrischen Element versehene unimorphe
oder bimorphe Form aufweist. Es wird auch vorgeschlagen, dass ein
Spiegel und das piezoelektrische Element mit Kleber in dem auf diese
Weise aufgebauten Spiegel von variabler Form verbunden werden.
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Jedoch
ergeben sich, wenn eine optische Abnehmervorrichtung, die mit einem
Spiegel 101 von variabler Form versehen ist, der eine Spiegelfläche durch
Ausnutzung einer seitlichen Verdrängung eines piezoelektrischen
Elements ändert,
wie in 4 gezeigt ist,
zur Korrektur eines Wellenfront-Abbildungsfehlers benutzt wird,
die folgenden Probleme. 4 ist
vorliegend eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die
Komponenten zeigt, aus denen der Spiegel 101 von variabler
Form aufgebaut ist.
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Wenn
aus PZT (Blei(II)titanatzirconat, Pb(ZrxTi1-x)O3) ausgebildete
piezoelektrische Elemente 104 zu sowohl einem aus Silicium
ausgebildeten Spiegelabschnitt 103 als auch einer aus Glas
ausgebildeten Trägerbasis 102 verbunden
werden, resultiert die Hitzeverbindung aufgrund unterschiedlicher
physikalischer Eigenschaften in einer unzureichenden Bindefestigkeit
in den Verbindungsabschnitten. In diesem Fall werden, wenn eine
Spiegelfläche
des Spiegelabschnitts 103 durch Antreiben der piezoelektrischen
Elemente 104 verändert wird,
wie in 5 gezeigt ist,
Verbindungsabschnitte 105a zwischen den piezoelektrischen
Elementen 104 und dem Spiegelabschnitt 103 und
Verbindungsabschnitte 105b zwischen den piezoelektrischen
Elementen 104 und der Trägerbasis 102 einer
Belastung ausgesetzt. 5 ist
vorliegend eine Schnittansicht längs
der in 4 gezeigten Linie
b-b, die einen Zustand zeigt, in dem sich die linken und rechten
piezoelektrischen Elemente 104 ausdehnen.
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Wenn
die Bindefestigkeit in den Verbindungsabschnitten unzureichend ist,
erhöht
sich damit die Möglichkeit,
dass die Verbindung zwischen den piezoelektrischen Elementen 104 und
dem Spiegelabschnitt 103 oder die Verbindung zwischen den
piezoelektrischen Elementen 104 und der Trägerbasis 102 abreißt, wenn das
piezoelektrische Element 104 angetrieben wird, was die
Zuverlässigkeit
des Spiegels von variabler Form hinsichtlich der mechanischen Festigkeit
verringert. Wenn der Betrag an Expansion und Kontraktion der piezoelektrischen
Elemente 104 steigt, nimmt des Weiteren die auf die Verbindungsabschnitte 105a und 105b platzierte
Last zu.
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Dies
macht es unmöglich,
den Betrag an Expansion und Kontraktion der piezoelektrischen Elemente 104 zu
erhöhen,
wodurch der Abbildungsfehler-Korrekturumfang einengt wird.
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Wie
in der JP-A-2004-109562 vorgeschlagen wird, kann aus diesem Grund
ein Kleber zwischen dem Spiegelabschnitt 103 und den piezoelektrischen
Elementen 104 verwendet werden, um die Bindefestigkeit
zwischen ihnen zu erhöhen.
In diesem Fall ergibt sich jedoch das folgende Problem. Wenn der
Spiegelabschnitt 103 aus Silicium ausgebildet ist, ist
es wegen dessen elektrischer Leitfähigkeit nicht notwendig, ausdrücklich eine
Elektrode auszubilden. Wenn jedoch ein Kleber zwischen dem Spiegelabschnitt 103 und
den piezoelektrischen Elementen 104 verwendet wird, ist
die elektrische Leitung zwischen dem Spiegelabschnitt 103 und
den piezoelektrischen Elementen 104 blockiert. Dies erfordert
es, ausdrücklich
einen Elektrodenabschnitt auszubilden. Das heißt, die Verwendung eines Klebers
verkompliziert die Konstruktion eines Spiegels von variabler Form
und erhöht
somit unpraktischerweise die Anzahl der Komponenten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiegel von variabler
Form zur Verfügung
zu stellen, der die Bindefestigkeit zwischen piezoelektrischen Elementen
und einer Komponente, auf die der Betrieb der piezoelektrischen
Elemente wirkt, verbessert, ohne die Anzahl der Komponenten zu erhöhen, und
der Abbildungsfehler richtig korrigiert. Eine noch weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer optischen
Abnehmervorrichtung, die mit diesem Spiegel von variabler Form versehen
ist.
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Zur
Lösung
der vorstehenden Aufgaben ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ein Spiegel von variabler Form versehen mit: einer Trägerbasis;
einem Spiegelabschnitt, der so angeordnet ist, dass er der Trägerbasis
zugewandt ist, und der auf seiner einen von der Trägerbasis
abgewandten Seite eine Spiegelfläche
aufweist, die mit einem Lichtstrahl bestrahlt wird; und piezoelektrischen
Elementen, die zwischen der Trägerbasis
und dem Spiegelabschnitt sandwichartig eingeschlossen sind und die
Form der Spiegelfläche
verändern.
Vorliegend sind die piezoelektrischen Elemente mittels einer dünnen Metallschicht
mit zumindest einem von der Trägerbasis
und dem Spiegelabschnitt durch die Anwendung von Hitze und Druck
verbunden.
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Da
die Festigkeit in den Verbindungsabschnitten zwischen den piezoelektrischen
Elementen und der Trägerbasis
oder dem Spiegelabschnitt mittels einer dazwischen gelegten Metallschicht
verstärkt
wird, ist es mit diesem Aufbau möglich,
einen hoch zuverlässigen
Spiegel von variabler Form bereitzustellen, ohne in den Verbindungsabschnitten
einen Kleber zu verwenden. Da weiterhin eine dünne Metallschicht, die zur
Erhöhung der
Bindefestigkeit verwendet wird, elektrische Leitfähigkeit
besitzt, ist es nicht notwendig, ausdrücklich eine Elektrode auf dem
Spiegelabschnitt oder der Trägerbasis
auszubilden. Dies trägt
zur Vereinfachung der Verdrahtung und Reduzierung der Komponentenanzahl
bei.
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Zusätzlich werden
die piezoelektrischen Elemente mittels einer dünnen Metallschicht durch die
Anwendung von Hitze und Druck mit in der Trägerbasis ausgebildeten Vorsprüngen verbunden.
Alternativ werden die piezoelektrischen Elemente mittels einer dünnen Metallschicht
durch die Anwendung von Hitze und Druck mit im Spiegelabschnitt
ausgebildeten Vorsprüngen
verbunden. Alternativ werden die piezoelektrischen Elemente mittels
einer dünnen
Metall schicht durch die Anwendung von Hitze und Druck mit sowohl
in der Trägerbasis
als auch im Spiegelabschnitt ausgebildeten Vorsprüngen verbunden.
Dies ermöglicht
es, auf den Vorgang des Ausbildens einer Maske auf den Komponenten
zu verzichten, wenn eine dünne
Metallschicht auf den Vorsprüngen
ausgebildet ist, und erleichtert dadurch den Herstellungsprozess.
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Ferner
ist die dünne
Metallschicht eine dünne
Au-Schicht und wird Hitze und Druck bei einer Temperatur zwischen
400°C und
einschließlich
500°C ausgesetzt.
Dies stellt eine sichere Verbindung ohne Verwendung eines Kleber
sicher. Durch die Anwendung von Hitze und Druck wird ein Zustand
der Laminierung zwischen den jeweiligen Teilen, d. h. den piezoelektrischen
Elementen und der Trägerbasis
und/oder dem Spiegelabschnitt, mittels einer dünnen Metallschicht erzielt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine optische Abnehmervorrichtung mit
dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Spiegel von variabler
Form bereitgestellt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die Komponenten
zeigt, die einen die vorliegende Erfindung verkörpernden Spiegel von variabler
Form bilden;
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1B ist
eine Schnittansicht längs
der in 1A gezeigten Linie a-a;
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2 ist
eine Schnittansicht, welche zeigt, wie die piezoelektrischen Elemente,
der Spiegelabschnitt und die Trägerbasis
des die vorliegende Erfindung verkörpernden Spiegels von variabler
Form miteinander verbunden sind;
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3 ist
ein Diagramm, das einen Umriss des optischen Systems einer optischen
Abnehmervorrichtung zeigt, die einen die vorliegende Erfindung verkörpernden
Spiegel von variabler Form verwendet;
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4 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die Komponenten
zeigt, die einen konventionellen Spiegel von variabler Form bilden;
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5 ist
eine Schnittansicht längs
der in 4 gezeigten Linie b-b;
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es sollte verstanden werden, dass die nachstehend beschriebenen
Ausführungsformen
nur Beispiele sind und daher die Art, in der die vorliegende Erfindung
ausgeführt
werden kann, in keinerlei Weise beschränken sollen. Es sollte auch
verstanden werden, dass in den Zeichnungen die Größen und
Dicken der Bestandteile, der Betrag der Formveränderung, welche auftritt, wenn
sich die Form verändert
usw., zum Zweck des leichten Verständnisses übertrieben sind und sich diese
Dimensionen daher von denjenigen, welche tatsächlich beobachtet werden, unterscheiden.
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1A ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die Komponenten
zeigt, die einen die vorliegende Erfindung verkörpernden Spiegel 1 von
variabler Form bilden, und 1B ist
eine Schnittansicht längs
der in 1A gezeigten Linie a-a.
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Der
Spiegel 1 von variabler Form gemäß der vorliegenden Erfindung
ist als Abbildungsfehler-Korrekturspiegel gebaut, der die Form der
auf der Oberseite eines Spiegelabschnitts 3 ausgebildeten
Spiegelfläche durch
Ausnutzen der vertikalen Verdrängung
piezoelektrischer Elemente 4 verändert. Die piezoelektrischen Elemente 4 und
festen Abschnitte 5 sind an einer Trägerbasis 2 angebracht.
Die Trägerbasis 2 ist
beispielsweise aus einem isolierenden Material wie Glas oder Keramik
ausgebildet. Die Trägerbasis 2 weist
in ihr ausgebildete Elektrodenlöcher 6 auf,
durch die den piezoelektrischen Elementen 4 eine Spannung
zugeführt
wird.
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Der
Spiegelabschnitt 3 reflektiert einen von einer Lichtquelle
emittierten Lichtstrahl. Der Spiegelabschnitt 3 ist vorzugsweise
aus einem Material ausgebildet, das starr und elektrisch leitend
ist, so dass es den piezoelektrischen Elementen 4 eine
Spannung zuführen
kann. Beispiele eines solchen Materials umfassen Silicium und Metalle,
wie etwa Aluminium und Eisen. Der Spiegelabschnitt 3 kann
aus einem isolierenden Material, wie zum Beispiel Glas, ausgebildet
sein, obwohl er dann keine elektrische Leitfähigkeit bietet. In einem Fall,
in dem der Spiegelabschnitt 3 aus einem isolierenden Material
wie Glas ausgebildet ist, ist es notwendig, beispielsweise auf der
Seite des Spiegelabschnitts 3 gegenüber dessen Spiegelfläche ein
Elektrodenmuster auszubilden, um eine elektrische Leistung zu den
piezoelektrischen Elementen 4 zu erreichen.
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Der
Spiegelabschnitt 3 kann aus einem einzigen Material ausgebildet
sein. Alternativ ist es auch möglich,
einen Basisabschnitt des Spiegelabschnitts 3 mit Silicium
auszubilden und dann dessen Oberseite zu beschichten, indem ein Überzug aus
Aluminium oder dergleichen zur Ausbildung einer Spiegelfläche aufgetragen wird.
Es ist auch möglich,
auf dem Basisbereich mehrere Schichten auszubilden.
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Wie
in 1A gezeigt ist, sind die piezoelektrischen Elemente 4 sandwichartig
zwischen der Trägerbasis 2 und
dem Spiegelab schnitt 3 eingeschlossen und vier von ihnen
sind symmetrisch in kreuzförmigen Richtungen
auf der Trägerbasis
angeordnet. Nach Maßgabe
der Richtung einer an sie angelegten Spannung dehnen die piezoelektrischen
Elemente 4 sich aus oder ziehen sich zusammen. Als Elektrode,
die den piezoelektrischen Elementen 4 eine Spannung zuführt, werden
beispielsweise eine gemeinsame Elektrode, die ein elektrisch leitender
Spiegelabschnitt 3 ist, und einzelne, auf der Oberfläche der
Trägerbasis 2 bemusterte
Elektroden verwendet. Die piezoelektrischen Elemente 4 sind
zum Beispiel aus einer piezoelektrischen Keramik, wie etwa PZT,
ausgebildet; sie können
aber auch aus einem beliebigen anderen Material ausgebildet sein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die piezoelektrischen Elemente 4 von rechteckiger
Säulenform;
sie sind auf diese besondere Form nicht beschränkt, sondern können im
Umfang der Aufgaben der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
Beispielsweise können
die piezoelektrischen Elemente 4 eine kreisförmige Säulenform
aufweisen oder so ausgebildet sein, dass sie in den Teilen, wo die
piezoelektrischen Elemente 4 mit dem Spiegelabschnitt 3 oder
der Trägerbasis 3 in
Kontakt kommen, Vorsprünge
aufweisen. Es kann eine beliebige Anzahl piezoelektrischer Elemente 4 in
irgendeiner anderen Anordnung als der in der vorliegenden Ausführungsform
spezifisch beschriebenen vorgesehen sein. Um jedoch die Form der
Spiegelfläche des
Spiegelabschnitts 3 gleichförmig an verschiedenen Positionen
zu verändern,
wird es bevorzugt, dass mehrere piezoelektrische Elemente 4 symmetrisch
bereitgestellt werden; bei Berücksichtigung
der Größe des Spiegelabschnitts 3 und
anderer Faktoren wird es bevorzugt, dass vier piezoelektrische Elemente 4 symmetrisch
in kreuzförmigen
Richtungen angeordnet sind. Noch bevorzugter sind die piezoelektrischen
Elemente 4 symmetrisch um eine Achse angeordnet, die, in
einer Draufsicht gesehen, durch die Mitte der Spiegelfläche des
Spiegelabschnitts 3 hindurchgeht. In einem Fall, in dem mehrere
piezoelektrische Elemente 4 vorgesehen sind, wird es bevorzugt,
die Höhen
der piezoelektrischen Elemente 4 einzeln einzustellen,
um zu verhindern, dass sich eine Deformation auf der Spiegelfläche des
Spiegelabschnitts 3 entwickelt.
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Wie
in den 1A und 1B gezeigt
ist, sind die festen Bereiche 5 sandwichartig zwischen
der Trägerbasis 2 und
dem Spiegelabschnitt 3 eingeschlossen und sind außerhalb
der piezoelektrischen Elemente 4 angeordnet, die, in einer
Draufsicht gesehen, symmetrisch in kreuzförmigen Richtungen angeordnet
sind. Des Weiteren sind die festen Bereiche 5 an ihren
oberen Flächen
mit dem Spiegelabschnitt 3 verbunden. In der vorliegenden
Ausführungsform
sind die festen Bereiche 5 von der Trägerbasis 2 getrennt;
alternativ können die
Trägerbasis 2 und
die festen Bereiche 5 einstückig ausgebildet sein oder
können
im Umfang der Aufgaben der vorliegenden Erfindung irgendwelche anderen
Formen erhalten oder anderweitig modifiziert werden. Vorzugsweise
werden die Höhen
der einzelnen festen Bereiche 5 gleich gemacht, um eine
Deformation auf der Spiegelfläche
des Spiegelabschnitts 3 zu verhindern, und vorzugsweise
wird auch die Beziehung zwischen den Höhen der festen Bereiche 5 und
der piezoelektrischen Elemente 4 so eingestellt, dass sie
keine Deformation erzeugt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist, hat der Spiegel 1 von
variabler Form insgesamt die Form eines rechteckigen Parallelepipeds;
seine Form ist jedoch nicht auf diese besondere Form beschränkt, sondern
kann im Umfang der Aufgaben der vorliegenden Erfindung modifiziert
werden. Beispielsweise können
die Trägerbasis 2,
der Spiegelabschnitt 3 oder beliebige andere Komponenten
kreisförmig
ausgebildet sein, und die Trägerbasis 2 kann
größer als
der Spiegelabschnitt 3 ausgebildet sein.
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Als
nächstes
wird die Konstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung, mit der die Bindefestigkeit zwischen den piezoelektrischen
Elementen 4 und dem Spiegelabschnitt 3 sowie zwischen
den piezoelektrischen Elementen 4 und der Trägerbasis 2 verbessert
wird, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist
eine Schnittansicht der 1B und
zeigt einen Zustand, bevor die piezoelektrischen Elemente 4 und
der Spiegelabschnitt 3 miteinander verbunden werden sowie
die piezoelektrischen Elemente 4 und die Trägerbasis 2 miteinander
verbunden werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist zum Beispiel eine dünne
Au-Schicht 7 auf den oberen Flächen 4a und unteren
Flächen 4b der
aus PZT ausgebildeten piezoelektrischen Elemente 4 ausgebildet.
Des Weiteren ist eine dünne
Au-Schicht 7 auf den unteren Flächen 3a des aus Silicium
ausgebildeten Spiegelabschnitts 3 ausgebildet und ist auf
den oberen Flächen 2a der
aus Glas ausgebildeten Trägerbasis 2 ausgebildet.
Das heißt,
bevor Verbindungsabschnitte miteinander verbunden werden, besteht
die Zusammensetzung des Verbindungsabschnitts zwischen dem Spiegelabschnitt 3 und
den piezoelektrischen Elementen 4 aus Silicium-Au-PZT;
die Zusammensetzung des Verbindungsabschnitts zwischen den piezoelektrischen
Elementen 4 und der Trägerbasis 2 besteht
aus PZT-Au-Glas.
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Die
dünne Au-Schicht 7 kann
auf beliebige Weise ausgebildet werden. Beispielsweise wird die
dünne Au-Schicht 2 durch
Dampfabscheidung oder Spratzen ausgebildet.
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Diese
Komponenten werden an ihren Verbindungsflächen, wo die dünne Au-Schicht
7 ausgebildet
ist, miteinander verbunden. Zu diesem Zeitpunkt werden diese Komponenten
unter Hitze und Druck, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen
400°C und
einschließlich
500°C, miteinander
verbunden. Wie beispielsweise in Tabelle 1 gezeigt ist, wird im
Vergleich zu einem Fall, in dem diese Komponenten unter Hitze und
Druck bei einer Temperatur von 450°C miteinander verbunden werden,
die Bindefestigkeit umso niedriger, je höher die Temperatur steigt.
Andererseits führt
eine Temperatur von unter 370°C
zu einer unzureichenden Verbindung. Eine Zugfestigkeits-Prüfvorrichtung
(Modell Micro Tester 5848 von INSTRON Corp.) wurde zum Messen der Bindefestigkeit
herangezogen. Tabelle
1
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist die Trägerbasis 2 aus
Glas ausgebildet, der Spiegelabschnitt 3 ist aus Silicium
ausgebildet, die piezoelektrischen Elemente 4 sind aus
PZT ausgebildet und das Metall, das auf den Verbindungsflächen dieser
Komponenten dampfabgeschieden oder anderweitig aufgebracht wird,
ist aus Au ausgebildet; sie sind nicht auf diese bestimmten Materialien
beschränkt,
sondern können
modifiziert werden, solange die Festigkeit in den Verbindungsabschnitten
erhöht
werden kann, was eine Aufgabe der vorliegende Erfindung ist. Das
heißt,
das Metall, das auf der Trägerbasis,
dem Spiegelabschnitt 3 und den piezoelektrischen Elementen 4 dampfabgeschieden
oder anderweitig aufgebracht wird, ist nicht auf Au beschränkt, sondern
kann beispielsweise Pt, Pd oder eine Legierung aus zum Beispiel
Au und Pd sein. Des Weiteren kann der Spiegelabschnitt 3 aus
einem beliebigen anderen Material als Silicium ausgebildet sein;
beispielsweise kann er aus Al ausgebildet sein. Des Weiteren können die
piezoelektrischen Elemente 4 zum Beispiel aus einer anderen
piezoelektrischen Keramik als PZT ausgebildet sein.
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Obwohl
die vorliegende Ausführungsform
einen Fall behandelt, in dem die dünne Metallschicht 7 auf beiden
Verbindungsflächen
von zwei einander zugewandten Komponenten ausgebildet ist, die die
Verbindungsabschnitte bilden, wie etwa die unteren Flächen 3a des
Spiegelabschnitts 3 und die oberen Flächen 4a der piezoelektrischen
Elemente 4, ist es nicht notwendig, die dünne Metallschicht 7 auf
beiden Verbindungsflächen
von zwei einander zugewandten Komponenten auszubilden. Die dünne Metallschicht 7 kann
auf einer der Verbindungsflächen
ausgebildet sein. Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform
die dünne
Metallschicht 7 auf den Verbindungsflächen zwischen den festen Abschnitten 5 und
dem Spiegelabschnitt 3 nicht dampfabgeschieden oder anderweitig
aufgebracht. Um jedoch die Bindefestigkeit zu verbessern, kann die dünne Metallschicht 7 auf
den Verbindungsflächen
zwischen den festen Abschnitten 5 und dem Spiegelabschnitt 3 dampfabgeschieden
oder anderweitig aufgebracht werden.
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Wie
in der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben ist, so ist es zur Verbesserung der Bindefestigkeit
zwischen dem Spiegelabschnitt 3 und den piezoelektrischen
Elementen 4 sowie zwischen den piezoelektrischen Elementen 4 und
der Trägerbasis 2,
wenn die dünne
Au-Schicht 7 auf den Verbindungsflächen dieser Komponenten ausgebildet
ist, wegen der hohen elektrischen Leitfähigkeit von Au nicht notwendig,
ausdrücklich
eine Elektrode auszubilden, um den piezoelektrischen Elementen 4 eine
Spannung zuzuführen.
Das heißt, an
den oberen Flächen
der piezoelektrischen Elemente 4 dient eine Siliciumoberfläche des
Spiegelabschnitts 3 durch Au als gemeinsame Elektrode,
und an den unteren Flächen
der piezoelektrischen Elemente 4 dient auf einer Glasfläche dampfabgeschiedenes
Au als Elektrodenmuster, wodurch es ermöglicht wird, einzelne Elektroden
bereitzustellen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weisen in der vorliegenden
Ausführungsform
die Trägerbasis 2 und
der Spiegelabschnitt 3 Teile 2a bzw. 3a auf,
die vorstehende Teile sind, wo die Trägerbasis 2 und der
Spiegelabschnitt 3 mit den piezoelektrischen Elementen 4 in
Kontakt kommen. Es sollte jedoch verstanden werden, dass dies in
keiner Weise deren Formen in der Praxis beschränken soll. Es wird jedoch bevorzugt,
dass von der Trägerbasis 2 und
dem Spiegelabschnitt 3 eines oder beide als Vorsprünge ausgebildete
Verbindungsabschnitte aufweist bzw. aufweisen. Der Grund dafür ist folgender.
Beispielsweise muss in einem Fall, in dem Au auf den Verbindungsflächen der
Trägerbasis 2 oder
des Spiegelabschnitts 3 dampfabgeschieden wird, normalerweise eine
Maske auf den Teilen ausgebildet werden, wo keine piezoelektrischen
Elemente 4 platziert sind, so dass kein Au darauf dampfabgeschieden
wird. Jedoch wird es durch Ausbilden von Verbindungsabschnitten
als Vorsprünge,
wie in der vorliegenden Ausführungsform,
möglich,
Au ohne Ausbilden einer Maske dampfabzuscheiden. Dies erleichtert
den Zusammenbau des Spiegels 1 von variabler Form.
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Als
nächstes
wird als weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine optische Abnehmervorrichtung 11 beschrieben,
die einen Spiegel von variabler Form gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet. Die optische Abnehmervorrichtung 11, die den
Spiegel 1 von variabler Form gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält,
umfasst ein optisches System, das wie beispielsweise in 3 gezeigt
aufgebaut ist. Das optische System der optischen Abnehmervorrichtung 11 kann
auf eine beliebige andere Weise im Umfang der Aufgaben der vorliegenden
Erfindung aufgebaut sein.
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Die
in 3 gezeigte optische Abnehmervorrichtung 11 ist
mit einem Halbleiterlaser 12, einer Kollimatorlinse 13,
einem Strahlteiler 14, einem Spiegel 1 von variabler
Form gemäß der vorliegenden
Erfindung, einer Viertelwellenplatte 15, einer Objektivlinse 16,
einer Kondensatorlinse 18 und einem Photodetektor 19 versehen.
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Das
aus dem Halbleiterlaser 12 emittierte Laserlicht wird durch
die Kollimatorlinse 13 in einen Parallelstrahl umgewandelt.
Dieser Parallelstrahl wird durch den Strahlteiler 14 geschickt,
dann wird er von dem Spiegel 1 von variabler Form reflektiert,
danach wird sein Polarisierungszustand durch die Viertelwellenplatte 15 geändert und
dann wird er durch die Objektivlinse 16 konzentriert, so
dass er auf eine optische Platte 17 fokussiert wird. Das
von der optischen Platte 17 reflektierte Laserlicht geht
durch die Objektivlinse 16 und die Viertelwellenplatte 15 hindurch,
wird dann durch den Spiegel 1 von variabler Form reflektiert,
wird danach durch den Strahlteiler 14 reflektiert und dann
durch die Kondensatorlinse 18 konzentriert, so dass es
zum Photodetektor 19 gelenkt wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
funktioniert der Spiegel 1 von variabler Form einerseits
als konventionell verwendeter Erhöhungsspiegel. Andererseits
wird in dem vorliegenden optischen System, beispielsweise, wenn
die optische Platte 17 relativ zur optischen Achse des
Laserlichts kippt, wie zuvor beschrieben ein Koma-Abbildungsfehler
erzeugt. Zur Korrektur dieses Koma-Abbildungsfehlers wird die Form
der Spiegelfläche
des Spiegels 1 von variabler Form verändert; d. h. der Spiegel 1 von
variabler Form dient auch zur Korrektur von Abbildungsfehlern. Insbesondere
führt eine
(nicht gezeigte) Steuerungsvorrichtung, die in der optischen Abnehmervorrichtung 11 vorgesehen
ist, dem Spiegel 1 von variabler Form ein Signal auf der
Grundlage des von dem Photodetektor 19 erhaltenen Signals
zu, wenn eine Korrektur von Wellenfront-Abbildungsfehlern, wie etwa
ein Koma-Abbildungsfehler, notwendig ist, um ihn anzuweisen, die
Form der Spiegelfläche
des Spiegelabschnitts 3 zu verändern, um die Abbildungsfehler
zu korrigieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Metallschicht zwischen den miteinander zu verbindenden Komponenten
ausgebildet, um die Festigkeit in den Verbindungsabschnitten zwischen
den piezoelektrischen Elementen und dem Spiegelabschnitt sowie zwischen
den piezoelektrischen Elementen und der Trägerbasis zu erhöhen. Dies
ermöglicht
es, einen Spiegel von variabler Form bereitzustellen, der hinsichtlich
mechanischer Festigkeit hohe Zuverlässigkeit bietet.
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Da
eine dünne
Metallschicht, die zur Erhöhung
der Bindefestigkeit verwendet wird, elektrische Leitfähigkeit
besitzt, ist es nicht notwendig, ausdrücklich eine Elektrode auf dem
Spiegelabschnitt und der Trägerbasis
auszubilden, um den piezoelektrischen Elementen eine Spannung zuzuführen. Dies
trägt zur
Vereinfachung der Verdrahtung und Verringerung der Komponentenanzahl
bei.
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Die
Verbindungsabschnitte von einem oder beiden von dem Spiegelabschnitt
und der Trägerbasis
sind so ausgebildet, dass sie von ihnen vorstehen. Dies ermöglicht es,
den Vorgang des Dampfabscheidens oder anderweitigen Aufbringens
einer Metallschicht auf diese Komponenten zu vereinfachen.
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Mit
einer optischen Abnehmervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die den vorstehend beschriebenen Spiegel von variabler Form verwendet,
ist es möglich,
hohe Bindefestigkeit zu bieten und den Betrag an Formänderung
der Spiegelfläche
zu erhöhen.
Dies trägt
zur richtigen Korrektur von Abbildungsfehlern bei.
