DE3227451A1

DE3227451A1 - Piezoelektrischer wandler mit integrierter treiberstufe und fuehler

Info

Publication number: DE3227451A1
Application number: DE19823227451
Authority: DE
Inventors: Alfred L. 91360 Thousand Oaks Calif. Butler
Original assignee: Litton Systems Inc
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1983-02-24
Also published as: IT8248865A0; GB8431194D0; FR2510336B1; IL66379A0; CA1210842A; GB2149570A; IT1148381B; IL66379A; GB2104283B; FR2510336A1; JPS5827387A; GB2104283A

Description

Piezoelektrischer Wandler mit integrierter Trei- _____ berstufe und Fühler

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Wandler, und insbesondere einen Wandler, der durch die Verwendung eines gemeinsamen piezoelektrischen Kristalls sowohl für die Verstellung des Wandlers als auch für die Feststellung seiner Lage eine bessere Wärmekompensation bzw. thermische Kompensation erreicht.

Piezoelektrische Wandler mit integrierter Treiberstufe und integriertem Fühler werden insbesondere in einem Ringlaser-Kreisel (ring laser gyro) für die Einstellung der Hohlraumlänge des Kreisels verwendet.

Ein Ringlaser-Kreisel beruht auf dem folgenden Gedanken: Zwei Lichtwellen durchlaufen den gleichen Strahlengang auf einer geschlossenen, ggf. kreisförmigen Bahn, jedoch in entgegengesetzten Richtungen; bei einer Drehung dieser Bahn werden die beiden Lichtwellen Frequenzverschiebungen unterworfen. Die FrequenzverSchiebungen gehen in entgegengesetzte Richtungen, so daß zwischen den beiden Wellen optische Frequenzdifferenzen auftreten. Die beiden Frequenzen werden an einem gemeinsamen Fotodetektor einander überlagert bzw. zur Interferenz gebracht, wodurch eine Schwebungsfrequenz entsteht, die direkt proportional zu der Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung ist.

Der Laserhohlraum wird oft in einem Quarzkörper ausgebildet, in den mehrere öffnungen eingeschnitten sind. Die Öffnungen bilden die inneren Durchgänge, aus denen der Hohlraum des Ringlasers besteht. Jede Ecke des Hohlraums, die durch den Schnittpunkt von zwei Durchgängen gebildet

wird, ist mit einem reflektierenden Spiegel versehen, der die beiden in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden Lichtwellen von einem Durchgang zum nächsten leitet.

Für die einwandfreie Funktionsweise des Ringlasers ist wesentlich, daß die Amplituden der beiden in entgegengesetzter Richtung umlaufenden Lichtwellen,die den Kreisel bilden, im wesentlichen gleich sind. Die charakteristische Intermodulation der beiden Lichtwellen stellt die klassisehe Form einer Amplitudenmodulation dar, wobei Maxima auftreten, wenn die Summe der momentanen Komponente in Phase sind, und Minima auftreten, wenn diese Komponenten um 180° außer Phase sind. Wenn eins der beiden Lichtwellensignale wesentlich größer als das andere ist, verringert sich das Schwebungssignal nicht auf Null.

Die einwandfreie Funktion eines Ringlaser-Kreisels kann gewährleistet werden, indem das Minimum des Schwebungssignals festgestellt und dann ermittelt wird, ob diese Punkte tatsächlich Null sind. Wenn die Minima nicht Null sind, dann wird die Länge des Laserhohlraums eingestellt, um die Minima auf Null zu bringen. Zur Justierung der Länge des Laserhohlraums wird ein piezoelektrischer Wandler an einem der Laserspiegel angebracht. Eine Hohlraumsteuerschaltung speist den piezoelektrischen Wandler und empfängt bei den herkömmlichen Ausführungsformen ihr Eingangssignal von dem Ausgangssignal des Lasers. Die entsprechende Funktionsweise wird in der US-PS 4 123 vom 31. Oktober 1978 (V.E. Sanders) mit dem Titel "Multioscillator Ring Laser Gyro Output Information Processing . System" (Ausgangsinformations-Verarbeitungssystem für einen Ringlaser-Kreisel mit mehreren Oszillatoren) der Anmelderin beschrieben.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die

räumliche Anordnung der Eckenspiegel des Ringlasers sehr exakt zu verfolgen und ein entsprechendes Signal abzuleiten.

Weiterhin soll ein piezoelektrischer Wandler vorgeschlagen werden, der sein eigenes Rückkopplungssignal für die Anzeige seiner Lage erzeugt.

Und schließlich soll ein piezoelektrischer Wandler vorgeschlagen werden, der aus einem symmetrischen Aufbau sowohl die Treibersignale als auch die Fühlersignale erzeugt. Diese Symmetrie verringert Fehler, die durch thermische Verzerrungen bzw. Verformungen verursacht werden; solche Fehler treten zwangsläufig bei getrennt angebrachten Fühlern auf, wie beispielsweise bei einem piezoelektrischen Chip, bei Dehnungsmeßstreifen, bei elektromagnetischen Einrichtungen oder bei kapazitiven Meßwertaufnehmern.

Ein piezoelektrischer Wandler wird aus einer dünnen Metallmembran mit einer piezoelektrischen Scheibe gebildet, die auf einer Oberfläche der Membran angebracht ist; als Alternative hierzu kann die Metallmembran auch zwischen zwei piezoelektrischen Scheiben angeordnet werden. Die Scheiben sind mit einer metallischen Schicht versehen.

Wenn sie verwendet wird, haltert die erste piezoelektrische Scheibe die Metallmembran. Die Metallbeschxchtung auf der ersten Scheibe bildet eine erste Elektrode, während die Metallbeschxchtung auf der zweiten piezoelektrisehen Scheibe symmetrisch geteilt ist, um eine zweite und eine dritte Elektrode zu bilden. Die piezoelektrischen Scheiben sollen im folgenden als "Kristalle" bezeichnet werden. Der zweite Kristall, der durch zwei getrennte Flächen aus leitendem Material bedeckt ist, wird zu zwei Kristallen in einer Struktur. Der Bereich der Kristall-

struktur unter der zweiten Elektrode kann entweder als Treiberstufe oder als Sensor- bzw. Fühler-Kristall verwendet werden; der Bereich der Kristallstruktur unter der dritten Elektrode kann auch, entweder als Fühler oder als Treiberstufe eingesetzt werden. Der tatsächliche Bereich des Kristalls, der als Treiberstufe oder als Fühler dient, hängt von der internen Struktur des Kristalls ab. Als be-· vorzugter Bereich für den Fühler dient der Bereich mit maximaler Beanspruchung bzw. Spannung und üblicherweise maximaler Verformung der Kristallstruktur.

Die Auslegung des Wandlers sollte symmetrisch sein, da diese Symmetrie die thermischen Verzerrungen bzw. Verformungen eliminiert oder zumindest verringert, die bei einem separat angebrachten Sensor zwangsläufig auftreten. Weiterhin wird die gleiche Kristallstruktur für die Treiberstufe und für den Fühler verwendet; die dadurch mögliche direkte überwachung der Treiberstufe durch den Fühler ohne Zwischenelemente, wie beispielsweise mechanisehe oder Klebstoffschichten, ermöglicht den Verzicht auf viele Bauteile, die sonst Fehler durch Herstellungstoleranzen , Montagefehler, falsche Anpassungen, Fehler bei der Ausrichtung oder thermische Verzeichnungen verursachen würden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf

einen typischen Ringlaser-Kreisel, bei dem der Wandler nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linien 2-2 von

•X-

'/Io

Fig. 1 mit einer Ansicht des piezoelektrischen Wandlers nach der vorliegenden Erfinding,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den piezoelektrischen Wandler, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung

verwendet wird,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Wandlers nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines piezoelektrischen Wandlers, die ebenfalls eingesetzt werden kann,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Wandlers nach Fig. 5, 15

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere,, alternative Ausführungsform eines piezoelektrischen Wandlers, der ebenfalls das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung verkörpert, 20

Fig. 8 eine Seitenansicht des Wandlers nach Fig. 7 und

Fig. 9 eine Darstellung der elektrischen Verbindung ' des Wandlers nach den Flg. 1 bis 4.

Fig. 1 zeigt einen typischen Ringlaser-Kreisel 10 (ring laser-gyro), der in einem Gehäuse 12 ausgebildet ist; dieses Gehäuse 12 besteht nach einer bevorzugten Ausführungsform aus Quarz oder einem Material mit ähnlicher, extrem geringer Ausdehnung, wie beispielsweise Titansilikat. Der Laserkörper 12 ist mit vier Durchgängen 14 ausgebildet, die so angeordnet sind, daß sie eine geschlossene, rechteckige Bahn bilden. Es sind auch alternative Formen, wie beispielsweise ein Dreieck oder ein

Polygon, verwendet werden. Weiterhin ist nicht erforderlich, daß der Laser planar, also eben, ist. Die Durchgänge 14 sind abgedichtet, so daß sie eine spezielle Gasmischung bei einem Unterdruck von näherungsweise 3 Torr aufnehmen können; diese Gasmischung besteht in einem typischen. Fall aus näherungsweise 90 % Helium und 10 % Neon. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Atmosphärendruck näherungsweise 760 Torr beträgt.

Der Körper 12 ist mit zwei Kathoden 16 und 18 und zwei Anoden 20 und 22 versehen, die auf herkömmliche Weise an dem Körper angebracht werden können. Es sind auch andere Einrichtungen für die Speisung bzw. für die Energiezuführung bekannt; es ist beispielsweise möglich, eine einzige Kathode zu verwenden. Gasentladungen werden in dem Durchgang 14 zwischen der Kathode 16 und der Anode 20 sowie zwischen der Kathode 18 und der Anode 22 aufgebaut. Ein Getter 24 dient dazu, die Verunreinigungen zu absorbieren, die sich in dem Gas in dem Durchgang 14 finden.

Spiegel 28, 30, 32 und 34 sind an den vier Ecken des optischen Laser-Strahlengangs angeordnet, der in dem Durchgang 14 des Ringlaser-Kreisels 10 ausgebildet ist.

Der Spiegel 28 ist auf einem Fotodetektor 36 angeordnet, der im wesentlichen einen fotoelektrischen Wandler aufweist. Der Fotodetektor 36 erzeugt das Schwebungsfrequenzsignal, das von den sich in Gegenrichtung zueinander fortpflanzenden Laserstrahlen erzeugt wird; dieses Schwebungsfrequenzsignal stellt ein Maß für die Winkelgeschwindigkeit des Ringlaser-Kreisels 10 um seine Fühlachse dar.

Der Spiegel 34 ist auf einem piezoelektrischen Wandler 38 angebracht, der die Hohlraum (14)Lage des Spiegels 34 einstellt, um die Länge des Lasers des Ringlaser-Kreisels

zu steuern. Der piezoelektrische Wandler 38 ist in Fig. im Detail dargestellt, üblicherweise weist der Wandler ein Gehäuse 40 auf, das durch ein dünnes, tassenförmiges metallisches Element gebildet wird; die Bodenfläche dieses Elementes bildet eine flexible Membran 42, die an dem Quarzkörper 12 angebracht ist und durch ein geeignetes Binde- bzw. Klebemittel abdichtend damit verbunden ist. Die Oberfläche der Membran 42, die gegen die inneren Durchgänge des Quarzkörpers 12 gehaltert ist, trägt den Spiegel 34. Eine Strebe bzw. ein Träger 44 dient zur Verstellung der Membran 42 und erstreckt sich von der Mitte der Membran 42 aus. Das tassenförmige Gehäuse 40 wird durch ein Wandlergehäuse 48 verschlossen, dessen toroidförmiger Außenrand 4 9 beispielsweise acht durch Fedennvorgespannte Finger 50 enthält, von denen in Fig. 2 nur fünf dargestellt sind; diese Finger 50 erstrecken sich über die äußere Oberfläche der Tasse 40. Die Federfinger sind mit einer bogenförmigen Oberfläche 51 versehen, die im guten Paßsitz gegen die äußere Oberfläche der Tasse 40 gedruckt und daran befestigt ist, beispielsweise durch ein Binde- bzw. Klebemittel oder durch Bonden. Der äußere, toroidförmige Rand 49 des Gehäuses 48 ist über eine dünne, flexible Membran 54 mit einer zentralen Nabe 52 verbunden. Auf der inneren und äußeren Oberfläche der Membran 54 sind scheibenförmige, piezoelektrische Kristalle 56 bzw. 58 angebracht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist es nicht notwendig, die innere piezoelektrische Scheibe 56 zu verwenden. Als Alternative hierzu kann diese Scheibe allein als Versteifungselement herangezogen werden. Wie man insbesondere den Fig. 3 und 4 entnehmen kann, ist eine piezoelektrische Scheibenstruktur 58 mit einer Metallbeschichtung 59 versehen, so daß auf der Oberfläche der Scheibe zwei konzentrische Elektroden ausgebildet werden. Die Beschichtung 59 wird durch einen toroidförmigen

Einschnitt 60 unterbrochen, der die konzentrische innere und äußere Elektrode 62 und 64 bildet. Die Unterbrechung der Metallbeschichtung 59 kann durch verschiedene Verfahren herbeigeführt werden, insbesondere durch Maskieren der gewünschten Bereiche der Metallbeschichtung 59 und Entfernen, insbesondere Abschleifen, der unerwünschten Bereiche des toröidförmigen Rings 60, die abgenommen werden sollen.

Ein Stift 66 ist über ein Gewinde in der Mitte der Nabe 52 angebracht und kommt mit der Strebe 44 der Membrantasse 40 in Berührung. Der Gewindestift 66 wird eingestellt, bis er im sicheren Eingriff mit der inneren Oberfläche der Strebe 44 ist. Wenn ein elektrisches Potential an den piezoelektrischen Kristall 58 angelegt wird, nimmt der Kristall eine konvexe Form an und zwar von der linken Seite nach Fig. 2 aus gesehen, um eine vorher eingestellte Verschiebung der Membran 42 aufzuheben, die durch den Stift 66 verursacht wird. Dadurch wird wiederum der Spiegel 34 bewegt, wodurch die Länge des als Laserhohlraum dienenden Durchgangs 14 eingestellt wird.

Wie man in Fig. 9 erkennt, kann der Kristall 58 an ein elektrisches Potential gelegt werden, indem die Membran 54 mit einem gemeinsamen Potential verbunden wird, wie beispielsweise die Systemmasse? die äußere Elektrode 66 wird zwischen das gemeinsame Potential und eine Quelle für ein einstellbares Potential 68 gelegt. Die innere Elektrode 62 wird dann von dem gemeinsamen Potential an der Membran 54 mit einem Spannungsdetektor 70 verbunden.

Sollten zwei Kristalle verwendet werden, wie es in Fig. dargestellt ist, dann kann das gemeinsame Potential über

die gesamte Oberfläche des ersten Kristalls 56 mit einer metallischen Beschichtung verbunden werden. Bei diesem Aufbau wird der Kristall 56 in eine konkave Form gebracht, während der Kristall 58 in eine konvexe Form gebracht wird, und zwar jeweils von der linken Seite nach Fig. 2 aus gesehen.

Wie man in den Fig. 3, 4 und 9 erkennt, ist der durch den Spannungsdetektor 70 gebildete Sensor bzw. Fühler nach einer bevorzugten Ausführungsform mit der inneren Elektrode 62 verbunden, die über dem Bereich des Kristalls 58 angeordnet ist, der die maximale Beanspruchung bzw. Verformung erfährt. Es wurde experimentell festgestellt, daß ein ringförmiger piezoelektrischer Kristall mit kleinem inneren Durchmesser an oder in der Nähe seines inneren Durchmessers der maxiamalen Belastung bzw. Spannung und Formänderung bzw. Verformung unterworfen wird.

Wenn jedoch die Größe des inneren Durchmessers eines ringförmigen, piezoelektrischen Kristalls zunimmt, gibt es einige Situationen, bei denen der Sensor in der Nähe seines äußeren Durchmessers die maximale Spannung und die maximale Verformung erfährt. Dann würde die äußere Elektrode 64 als Sensor verwendet werden. Wie in den Fig.

5 und 6 dargestellt ist, kann eine Membran 72 mit einer Öffnung 74 mit einem großen inneren Durchmesser und mit wenigstens einer Oberfläche versehen werden, auf der ein piezoelektrischer Kristall 76 angebracht ist. Der Kristall . ist mit einer metallischen Beschichtung 78 bedeckt, die durch einen toroidförmigen Schnitt 80 unterbrochen wird, um eine innere Elektrode 82 und eine äußere Elektrode zu bilden. Die innere Elektrode 82 kann dann mit einer Quelle für ein einstellbares Spannungspotential, wie beispielsweise eine einstellbare Gleichstromquelle 68, verbunden werden, um den Kristall 76 zu speisen. Die

/Γ

äußere Elektrode 84 erzeugt dann eine Spannung, die durch den Spannungsdetektor 70 gemessen werden kann, um ein nutzbares Rückkopplungssignal zu liefern.

Bei einigen Anwendungsfällen der Erfindung, die nicht mit der Steuerung von Hohlraumlängen in Verbindung stehen können, muß die Durchbiegung einer Stange gemessen werden. Beispielsweise wird eine dünne, langgestrecke metallische Stange in einem Federsystem verwendet, das mechanisch Zitterbewegungen eines Ringlaser-Kreisels um seine Eingangsachse verursacht. Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, kann ein solches Antriebssystem eine stangenförmige Durchbiegungsfeder 86 enthalten, gegen die ein piezoelektrischer Kristall 88 mit viereckigem Profil angebracht ist; bei der dargestellten Ausführungsform hat der piezoelektrische Kristall 88 ein rechteckiges Profil. Die Oberfläche des Kristalls 88 ist mit einer metallischen Beschichtung 90 versehen, die durch einen Einschnitt 92 im allgemeinen senkrecht zur Längsachse des Kristalls 88 unterbrochen ist, wodurch eine größere Elektrode 94 und eine kleinere Elektrode 96 gebildet werden. Die kleinere Elektrode 96 befindet sich in einer bevorzugten Ausführungsform an einem Ende des Kristalls 88, der in der Nähe der Stelle . mit maximaler Verformung der Feder 86 angeordnet ist.

Die Elektrode 96 dient als Sensorelektrode, um ein Sensorsignal zu erzeugen, das an den Spannungsdetektor 70 angelegt wird. Die größere Elektrode 94 kann dann mit einer Quelle 68 für ein variables Potential verbunden werden, um den Kristall 88 zusammenzuziehen oder zu dehnen bzw. zu expandieren und dadurch die Feder 86 anzutreiben.

Obwohl Fig. 9 eine Ausführungsform mit einer getrennten Steuerspannungsqüelle 68 und mit einer getrennten Meßeinrichtung 70 für die Sensorspannung zeigt, könnte selbstverständlich auch ein typischer Servoverstärker (nicht

-Λ-Ii

dargestellt) verwendet werden, um die Quelle 68 zu speisen; die bei 70 gemessene Spannung könnte die Rückkopplungsspannung sein, die dem Servoverstärker zugeführt wird.

Obwohl der Einsatz des piezoelektrischen Wandlers nach der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Ringlaser-Kreisel beschrieben worden ist, können ähnliche Wandler auch in anderen Einrichtungen verwendet werden. Außerdem können an den dargestellten Ausführungsformen noch verschiedene Variationen vorgenommen werden; so ist beispielsweise eine Modifikation mit einem größeren inneren Durchmesser, mit einem viereckigen Profil und/oder mit einem rechteckigen Profil möglich.

Claims

P atentansprüche

1 . Piezoelektrischer Wandler, gekennzeichnet durch ein flexibles Element (54), durch einen piezoelektrischen Kristall (56, 58), der auf einer Oberfläche des flexiblen Elementes (54) angebracht ist, durch erste und zweite, metallische Elektroden (62, 64), die im Kontakt mit einer ersten Oberfläche des piezoelektrischen Kristalls (56, 58) angeordnet sind, durch eine dritte metallische Elektrode, die im Kontakt mit der zweiten Oberfläche des piezoelektrischen Kristalls (56, 58) ist, durch eine TreiberSpannungseinrichtung, die zwischen der ersten und der dritten Elektrode liegt, und durch einen zwischen die zweite und die dritte Elektrode geschalteten Fühler,, wobei der piezoelektrische Kristall (56, 58) sowohl die

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Antriebsverschiebungskraft für das flexible Element (54) als auch Fühlsignale für die Feststellung einer Verschiebung des flexiblen Elementes (54) liefert.
2. Von thermischen. Verformungen freier piezoelektrischer Wandler für die Verschiebung einer Membran, gekennzeichnet durch ein Gehäuse für die Befestigung der Membran, durch einen auf einer Oberfläche der Membran (54) angebrachten, piezoelektrischen Kristall (56, 58)/ durch eine Beschichtung aus einem metallischen Material über dem piezoelektrischen Kristall, wodurch auf dem Kristall (56, 58) eine Elektrode gebildet wird, und die Beschichtung aus dem metallischen Material über dem piezoelektrischen Kristall unterbrochen ist, so daß auf dem Kristall (56, 58) erste und zweite Elektroden entstehen, durch eine Einrichtung, die die Membran (54) elektrisch mit einem gemeinsamen Potential verbindet, durch einen mit der ersten Elektrode auf dem Kristall und dann mit dem gemeinsamen Potential verbundene Treibereinrichtung, und durch eine mit der zweiten Elektrode auf dem Kristall (56, 58) und dann mit dem gemeinsamen Potential verbundene Fühlereinrichtung, wobei der piezoelektrische Kristall (56, 58) sowohl Antriebsverschxebungs- als auch Fühlsignale mit verringerter thermischer Verzerrung zwischen den Signalen aufgrund der gemeinsamen Verwendung des Kristalls liefern.
3. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall ein viereckiges Profil hat, und daß die erste und die zweite Elektrode durch eine gerade Linie gebildet werden, die die metallische Beschichtung auf dem viereckigen Profil des Kristalls unterbricht.
4. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall ein kreisförmiges Profil hat, und daß die erste und die zweite Elektrode durch einen inneren Durchmesser gebildet werden, der die metallische Beschichtung auf dem kreisförmigen Profil unterbricht.
5. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich im Inneren des als Unterbrechung dienenden inneren Durchmessers des kreisförmigen Profils die zweite Elektrode bildet, mit der die Fühleinrichtung verbunden ist.
6. . Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich außerhalb des die Unterbrechung bildenden inneren Durchmessers des kreisförmigen Profils die zweite Elektrode bildet, mit der die Fühleinrichtung verbunden ist.
7. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der ersten und zweiten Elektrode symmetrisch ist, um eine asymmetrische Verschiebung des Wandlers zu vermeiden.
8. Piezoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung mit der Elektrode auf der Oberfläche des piezoelektrischen Kristalls verbunden ist, die der maximalen Verformung ausgesetzt ist.
9. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) an einem durch die Treibereinrichtung angetriebenen Spiegel befestigt ist, daß die JTreibereinrichtung zwischen die Membran und die erste Elektrode geschaltet ist, und daß die Antriebs-

verschiebung durch die Fühleinrichtung festgestellt wird/ die zwischen der Membran und der zweiten Elektrode liegt.
10. Piezoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch einen zweiten piezoelektrischen Kristall, der in bezug auf den zuerst erwähnten piezoelektrischen Kristall mit der gegenüberliegenden Oberfläche der Membran verbunden ist, durch eine Beschichtung aus metallischem Material über dem zweiten piezoelektrischen Kristall, um eine dritte Elektrode zu bilden, und durch eine zweite Kristallbeschichtung, die mit dem gemeinsamen Potential an der Stelle der Membran verbunden ist.
11. Piezoelektrischer Wandler für die Verstellung eines Spiegels in einer Richtung senkrecht zu seiner Ebene mit reduzierter thermischer Verzerrung bzw. Verformung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse für die Befestigung des Spiegels, durch eine in dem Gehäuse angebrachte Membran mit einer Ebene parallel zu der Ebene des Spiegels, durch einen scheibenförmigen piezoelektrischen Kristall, der auf einer Oberfläche der Membran angebracht ist, durch eine Beschichtung aus einem metallischen Material über den piezoelektrischen Kristallen, wodurch eine Elektrode auf den Kristallen gebildet wird und die Beschichtung aus dem metallischen Material über dem piezoelektrischen Kristall unterbrochen ist, um eine erste Elektrode mit einem äußeren Durchmesser und eine zweite Elektrode mit innerem Durchmesser auf dem Kristall zu bilden, weiterhin durch eine Einrichtung, welche die Membran elektrisch mit einem gemeinsamen Potential verbindet, durch eine mit der ersten Elektrode auf dem Kristall und dann mit dem gemeinsamen Potential an der Membran verbundene Treibereinrichtung, und durch eine mit der zweiten Elektrode auf dem Kristall und dann mit dem gemeinsamen Potential

an der Membran verbundene Fühleinrichtung, wobei der piezoelektrische Kristall sowohl die Antriebsverschiebung als auch Fühlsignale mit reduzierter thermischer Verzerrung aufgrund der gemeinsamen Verwendung des Kristalls erzeugt.
12. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen zweiten piezoelektrischen Kristall, der in bezug auf den zuerst erwähnten Kristall mit der gegenüberliegenden Oberfläche der Membran verbunden ist, durch eine metallische Beschichtung auf dem zweiten Kristall, wodurch eine dritte Elektrode entsteht, wobei die zweite Kristallbeschichtung mit dem gemeinsamen Potential an der Stelle der Membran verbunden ist.