JP2021021897A - 形状可変ミラー - Google Patents
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Abstract
Description
直方体からなり、その長手方向に延びた四面のうち対向する一対を表面と裏面、もう一対を両側面とし、該表面の長手方向に沿って反射面が形成されたミラー基体と、
該ミラー基体の表面、裏面及び両側面のうちの少なくとも一面に、長手方向に所定間隔を設けて貼り付けた複数の圧電素子と、を備え、
隣接する圧電素子の一部が互いに長手方向においてオーバーラップしていることを特徴とする形状可変ミラー。
前記圧電素子の一部に平面視において鋭角の部分が存在している、(1)記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の表面、裏面及び両側面のうちの少なくとも一面に、平面視において三角形状を有する圧電素子を、該面の中心線部を除く両側の領域に交互に向きを反転させて並べて配置してなる、(1)又は(2)記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の表面、裏面及び両側面のうちの少なくとも一面の中心線を挟んで両側に配置した圧電素子は、三角形状の底辺部が互いに向き合う形で貼り付け、中心線に対して対称に配置している、(3)記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の表面の中心線部に沿って帯状の反射面を形成している、(1)〜(4)何れか1に記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の反射面を備えた表面と裏面とに圧電素子が各々貼り付けられており、表面と裏面の圧電素子の三角形の配置が逆位相である、(5)記載の形状可変ミラー。
各圧電素子に印加する電圧は、前記ミラー基体の表面と裏面において中心線を挟んで配置した圧電素子では左右同一の電圧に設定するとともに、表面と裏面の両面に配置した圧電素子では異なる電圧に設定する、(1)〜(6)何れか1に記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の表面と裏面に配置した各圧電素子に印加する電圧は、各々ミラー端からの距離が同じ部分の電極において、一定の割合に設定されている、(7)記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の両側面に圧電素子が各々貼り付けられており、両側面の圧電素子の三角形の配置が同位相である、(5)記載の形状可変ミラー。
前記ミラー基体の両側面に圧電素子が各々貼り付けられており、各側面の中心線を挟んで配置した圧電素子では上下異なる電圧に設定するとともに、両側面の対向する圧電素子では同一に設定する、(9)記載の形状可変ミラー。
前記圧電素子とミラー基体とが金属ナノ粒子を主成分とする接合材料により形成された金属接合体で接合されている、(1)〜(10)何れか1に記載の形状可変ミラー。
次に、実際に有限要素法(FEM)にて解析した結果を図7に示す。FEMはミラー基体1の材料をSi単結晶として、厚み12.5mm、幅50mm、長さ155mmで実施した。図7の結果は、図1及び図2に示すように、表面のみに圧電素子を貼り付けた第1実施形態の結果であり、圧電素子の全体に500V印加した場合で、裏面側に圧電素子を貼り付けていないケースである。当該の条件だと、2.5μm程度の形状変化があり、その形状変化量から4次多項式(近似式)を引くと、図8に示すようにP−V値:0.8nm程度のうねりが生じていた。なお、当該形状可変ミラーにおいて、低次(当該実施例では4次)の多項式成分は電圧制御によって容易に変形し、補正可能な周波数成分であるので、低次のうねりを無視するために形状変化量から4次多項式を引いて高次のうねりで評価した。
2 バインダー材料
3 中間電極
4 圧電素子
5 表面電極
6 反射面
7 裏面側の圧電素子
Claims (11)
- 直方体からなり、その長手方向に延びた四面のうち対向する一対を表面と裏面、もう一対を両側面とし、該表面の長手方向に沿って反射面が形成されたミラー基体と、
該ミラー基体の表面、裏面及び両側面のうちの少なくとも一面に、長手方向に所定間隔を設けて貼り付けた複数の圧電素子と、を備え、
隣接する圧電素子の一部が互いに長手方向においてオーバーラップしていることを特徴とする形状可変ミラー。 - 前記圧電素子の一部に平面視において鋭角の部分が存在している、請求項1記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の表面、裏面及び両側面のうちの少なくとも一面に、平面視において三角形状を有する圧電素子を、該面の中心線部を除く両側の領域に交互に向きを反転させて並べて配置してなる、請求項1又は2記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の表面、裏面及び両側面のうちの少なくとも一面の中心線を挟んで両側に配置した圧電素子は、三角形状の底辺部が互いに向き合う形で貼り付け、中心線に対して対称に配置している、請求項3記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の表面の中心線部に沿って帯状の反射面を形成している、請求項1〜4何れか1項に記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の反射面を備えた表面と裏面とに圧電素子が各々貼り付けられており、表面と裏面の圧電素子の三角形の配置が逆位相である、請求項5記載の形状可変ミラー。
- 各圧電素子に印加する電圧は、前記ミラー基体の表面と裏面において中心線を挟んで配置した圧電素子では左右同一の電圧に設定するとともに、表面と裏面の両面に配置した圧電素子では異なる電圧に設定する、請求項1〜6何れか1項に記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の表面と裏面に配置した各圧電素子に印加する電圧は、各々ミラー端からの距離が同じ部分の電極において、一定の割合に設定されている、請求項7記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の両側面に圧電素子が各々貼り付けられており、両側面の圧電素子の三角形の配置が同位相である、請求項5記載の形状可変ミラー。
- 前記ミラー基体の両側面に圧電素子が各々貼り付けられており、各側面の中心線を挟んで配置した圧電素子では上下異なる電圧に設定するとともに、両側面の対向する圧電素子では同一に設定する、請求項9記載の形状可変ミラー。
- 前記圧電素子とミラー基体とが金属ナノ粒子を主成分とする接合材料により形成された金属接合体で接合されている、請求項1〜10何れか1項に記載の形状可変ミラー。
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