JP5778677B2 - マイクロ機械的エレメントを動かすためのアクチュエータ - Google Patents
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Description
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Claims (18)
- 光学エレメントを動かすためのアクチュエータユニットであって、前記光学エレメントは、円形であり、フレームの半径方向内側に配置され、前記フレームと前記光学エレメントとの間に形成される円環状の空間としての連結部を跨ぐ曲げ可能な膜を用いて前記フレームに機械的に連結され、前記膜は、前記光学エレメントを本質的に囲み、前記フレームと前記光学エレメントとの間の前記連結部の領域において前記膜上に少なくとも1つの実質的に円環状のアクチュエータエレメントが載置され、前記膜および前記アクチュエータエレメントは、信号発生器から信号を受けたときに前記膜を曲げることによって前記光学エレメントに動きを提供し、
前記少なくとも1つのアクチュエータエレメントは、前記連結部の領域における半径方向外側において前記膜上に載置される第1の圧電素子と、前記連結部の領域における半径方向内側において前記膜上に載置される第2の圧電素子との、2重構造のプッシュプルアクチュエータによって構成され、前記第1の圧電素子が信号の適用で収縮するときに前記膜は上方へ曲がり、一方、前記第2の圧電素子が信号の適用で収縮するときに前記膜は下方へ曲がり、これにより、前記光学エレメントの位置を上下両方向に引いて変位させることが可能である、アクチュエータユニット。 - 前記膜は、前記フレームの薄くて円形の部分によって構成され、前記圧電素子は、前記光学エレメントの周囲で前記膜に沿って延びるリング形のエレメントである、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記リング形の圧電素子は、多くの個々に制御される部分に分割される、請求項2に記載のアクチュエータ。
- 前記膜は、前記光学エレメントを囲む前記膜に沿って配分される多くのアクチュエータエレメントを備える、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記フレームに対する前記光学エレメントの位置をモニタする位置測定手段を含む、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記位置測定手段は、前記連結部の曲がりおよび前記フレームに対する前記光学エレメントの位置を示すように前記連結部上に適用されるピエゾ抵抗器を含む、請求項5に記載のアクチュエータ。
- 前記位置測定手段は、前記フレームに対する前記光学エレメントの前記位置を測定するのに適した容量的または光学的センサを含む、請求項5に記載のアクチュエータ。
- 前記少なくとも1つのアクチュエータエレメントは、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)アクチュエータである、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記光学エレメントはミラーを含む、請求項1に記載のアクチュエータを含む反射デバイス。
- 光学エレメントを含む干渉計であって、前記光学エレメントは、円形であり、フレームの半径方向内側に配置され、前記フレームと前記光学エレメントとの間に形成される円環状の空間としての連結部を跨ぐ曲げ可能な膜を用いて前記フレームに機械的に連結され、前記膜は、前記光学エレメントを本質的に囲み、前記フレームと前記光学エレメントとの間の前記連結部の領域において前記膜上に少なくとも1つの実質的に円環状のアクチュエータエレメントが載置され、前記膜および前記アクチュエータエレメントは、信号発生器から信号を受けたときに前記膜を曲げることによって前記エレメントに動きを提供し、前記少なくとも1つのアクチュエータエレメントは、前記連結部の領域における半径方向外側において前記膜上に載置される第1の圧電素子と、前記連結部の領域における半径方向内側において前記膜上に載置される第2の圧電素子との、2重構造のプッシュプルアクチュエータによって構成され、前記第1の圧電素子が信号の適用で収縮するときに前記膜は上方へ曲がり、一方、前記第2の圧電素子が信号の適用で収縮するときに前記膜は下方へ曲がり、これにより、前記光学エレメントの位置を上下両方向に引いて変位させることが可能であり、
前記光学エレメントは、少なくとも部分的に反射する反射面を有し、前記フレームは、第2の反射面を含むハウジング内に取り付けられ、前記反射面のうちの少なくとも1つの反射面は、少なくとも部分的に透明な本体上に設けられ、2つの反射面は、互いに間隔をもって配置されてファブリーペローエレメントを構成し、前記間隔は、前記アクチュエータエレメントによって誘発される動きによって調整される、干渉計。 - 前記膜は、前記フレームの薄くて円形の部分によって構成され、少なくとも1つのリング形の圧電素子は、前記光学エレメントの周囲で前記膜に沿って延びる、請求項10に記載の干渉計。
- 前記リング形の圧電素子は、多くの個々に制御される部分に分割される、請求項11に記載の干渉計。
- 前記膜は、前記光学エレメントを囲む前記膜に沿って配分される多くのアクチュエータエレメントを備える、請求項10に記載の干渉計。
- 前記フレームに対する前記光学エレメントの位置をモニタする位置測定手段を含む、請求項10に記載の干渉計。
- 前記位置測定手段は、前記連結部の曲がりおよび前記フレームに対する前記光学エレメントの位置を示すように前記連結部上に適用されるピエゾ抵抗器を含む、請求項14に記載の干渉計。
- 前記位置測定手段は、前記フレームに対する前記光学エレメントの前記位置を測定するのに適した容量的または光学的センサを含む、請求項14に記載の干渉計。
- 前記少なくとも1つのアクチュエータエレメントは、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)アクチュエータである、請求項10記載の干渉計。
- 光学エレメントを動かすためのアクチュエータユニットであって、前記光学エレメントは、前記光学エレメントの表側上の周辺周りで曲げ可能な膜を構成しているデバイス層によって適切な位置に保持されるディスク形のミラープレートを構成し、そして、フレームの半径方向内側に配置され、前記フレームと前記光学エレメントとの間に形成される円環状の空間としての連結部を跨ぐ曲げ可能な膜を用いて前記フレームと連結されており、前記膜は、前記光学エレメントを本質的に囲み、前記フレームと前記光学エレメントとの間の前記連結部の領域において前記膜上に少なくとも1つの実質的に円環状のアクチュエータエレメントが載置され、前記膜および前記アクチュエータエレメントは、信号発生器から信号を受けたときに前記膜を曲げることによって前記光学エレメントに動きを提供し、前記少なくとも1つのアクチュエータエレメントは、前記連結部の領域における半径方向外側において前記膜上に載置されて、信号の適用で収縮するときに前記膜が上方へ曲がる第1の圧電素子と、前記連結部の領域における半径方向内側において前記膜上に載置されて、信号の適用で収縮するときに前記膜が下方へ曲がる第2の圧電素子との、2重構造のプッシュプルアクチュエータによって構成される、アクチュエータユニット。
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