JP7324989B2 - Deformable mirror - Google Patents

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愛雄 一井
絋基 中森
智至 松山
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Description

本発明は、形状可変ミラーに係わり、更に詳しくは反射光学系に用いる形状可変ミラーに関するものである。 The present invention relates to a deformable mirror, and more particularly to a deformable mirror used in a reflecting optical system.

圧電素子とX線ミラーを樹脂接着したバイモルフミラーで、X線の波面補正を行うことで、ビームの集光サイズ7nm程度まで小さくすることに成功している(特許文献1、特許文献2、非特許文献1)。この波面補償が可能な形状可変ミラーは、特許文献2にも示すようにシリコン基板平面の短手方向の中央部で長手方向に延びたX線の反射面が形成されたX線ミラーと、その両端の表面に貼り付けられた圧電素子とで構成されている。この圧電素子には複数の電極が接続できるようになっていて、印加電圧によって、圧電素子の変形量を変えることができる。変形した圧電素子は、それが接着されたシリコン基板に形成したX線反射面にもその変化した形状を伝達する。その結果、X線ミラーを任意の形状に変化させることができる。この特性を利用して、ユーザーが望む所望の波面を持つ高品質なX線ビームを作ることができる。 By correcting the X-ray wavefront with a bimorph mirror in which a piezoelectric element and an X-ray mirror are bonded with resin, we have succeeded in reducing the size of the focused beam to about 7 nm (Patent Documents 1 and 2, Patent document 1). The deformable mirror capable of wavefront compensation includes an X-ray mirror formed with an X-ray reflecting surface extending in the longitudinal direction at the center of the plane of the silicon substrate in the lateral direction, as also shown in Patent Document 2, and It is composed of piezoelectric elements attached to the surfaces of both ends. A plurality of electrodes can be connected to this piezoelectric element, and the amount of deformation of the piezoelectric element can be changed by the applied voltage. The deformed piezoelectric element also transmits the changed shape to the X-ray reflecting surface formed on the silicon substrate to which it is adhered. As a result, the X-ray mirror can be changed into any shape. This property can be used to produce a high quality X-ray beam with the desired wavefront desired by the user.

特開2008-164553号公報JP 2008-164553 A 特開2011-137710号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-137710

H.Mimura,et.al, Nature Physics 6, 122-125 (2010).H. Mimura, et. al, Nature Physics 6, 122-125 (2010). H.Nakamori, et.al,Review of Scientific Instruments,83, 053701(2012).H. Nakamori, et. al, Review of Scientific Instruments, 83, 053701 (2012).

しかしながら、当該の波面補正に使用するX線バイモルフミラーにおける圧電素子は、150mm~200mm長さのバータイプもしくは、1辺数cm以内の矩形状の比較的小さなサイズの圧電素子が多数貼られているタイプに限られる。その理由としては、当該の圧電素子の製法に起因する。当該の圧電素子はチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が主に利用されていて、焼結法によって製作されており製作におけるサイズが型のサイズに限定されている。このため、長さ200mmよりも大きなミラーとなると、バータイプを複数枚つなげるか、比較的小さなサイズの、矩形状のタイプのものを多数並べるかの2択しかなかった。これらの方法の場合、圧電素子の繋ぎ目に対応する反射面において、突起状の曲げ斑が生じてしまい、実験の精度を低下させることにつながっていた(非特許文献2)。 However, the piezoelectric element in the X-ray bimorph mirror used for the wavefront correction is a bar type with a length of 150 mm to 200 mm, or a large number of relatively small rectangular piezoelectric elements with a side of several cm or less. limited to type. The reason for this is the manufacturing method of the piezoelectric element. The piezoelectric element is mainly made of lead zirconate titanate (PZT) and is manufactured by a sintering method, and the size in manufacturing is limited to the size of the mold. For this reason, when it comes to mirrors larger than 200 mm in length, there are only two options: connecting a plurality of bar-type mirrors or arranging a large number of relatively small rectangular mirrors. In the case of these methods, projection-like bending unevenness occurs on the reflecting surface corresponding to the joint of the piezoelectric element, leading to a decrease in the accuracy of the experiment (Non-Patent Document 2).

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、圧電素子間の繋ぎ目の部分に起因する曲げ斑をなくすことで、いかなる長さのミラーでも曲げた際にX線の可干渉性に影響するような突起が反射面に生じないようにすることにある。 Therefore, in view of the above-mentioned situation, the present invention aims to solve the problem by eliminating bending unevenness caused by the joints between piezoelectric elements, so that X-rays can be emitted when a mirror of any length is bent. To prevent projections that affect coherence from being formed on a reflecting surface.

本発明は、前述の課題解決のために、以下に示す形状可変ミラーを構成した。 In order to solve the above-described problems, the present invention has constructed a deformable mirror shown below.

(1)
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。
(1)
a mirror base which is composed of a rectangular parallelepiped and has a pair of opposing surfaces of the four surfaces extending in the longitudinal direction, the front surface and the back surface, and the other pair of side surfaces, and a reflecting surface formed along the longitudinal direction of the surface;
a plurality of piezoelectric elements attached to at least one of the front surface, back surface, and both side surfaces of the mirror substrate at predetermined intervals in the longitudinal direction;
A deformable mirror characterized in that adjacent piezoelectric elements partially overlap each other in the longitudinal direction.

(2)
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。
(2)
The deformable mirror according to (1), wherein part of the piezoelectric element has an acute-angled portion in plan view.

(3)
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。
(3)
Piezoelectric elements having a triangular shape in a plan view are arranged on at least one of the front surface, the back surface and both side surfaces of the mirror substrate, alternately reversing their directions, on both sides of the surface except for the central line portion. The deformable mirror according to (1) or (2), comprising:

(4)
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。
(4)
The piezoelectric elements arranged on both sides of the center line of at least one of the front surface, back surface and both side surfaces of the mirror substrate are attached so that the triangular bases face each other and are arranged symmetrically with respect to the center line. (3) The deformable mirror according to (3).

(5)
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。
(5)
The variable shape mirror according to any one of (1) to (4), wherein a strip-shaped reflecting surface is formed along the center line of the surface of the mirror base.

(6)
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。
(6)
The deformable mirror according to (5), wherein piezoelectric elements are respectively attached to the front and back surfaces of the mirror substrate provided with the reflecting surface, and the triangles of the piezoelectric elements on the front and back surfaces are arranged in opposite phases.

(7)
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。
(7)
The voltage applied to each piezoelectric element is set to the same voltage for the piezoelectric elements arranged on both sides of the center line on the front and back sides of the mirror substrate, and is set to a different voltage for the piezoelectric elements arranged on both the front and back sides. The deformable mirror according to any one of (1) to (6).

(8)
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。
(8)
The deformable mirror according to (7), wherein voltages applied to the piezoelectric elements arranged on the front surface and the back surface of the mirror base are set at a constant rate for the electrodes located at the same distance from the end of the mirror.

(9)
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。
(9)
The deformable mirror according to (5), wherein piezoelectric elements are attached to both side surfaces of the mirror substrate, and the triangles of the piezoelectric elements on both side surfaces are arranged in the same phase.

(10)
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。
(10)
Piezoelectric elements are attached to both side surfaces of the mirror base, and different voltages are set for the piezoelectric elements arranged across the center line of each side surface, and the same voltage is set for the opposing piezoelectric elements on both side surfaces. , (9).

(11)
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。
(11)
The deformable mirror according to any one of (1) to (10), wherein the piezoelectric element and the mirror substrate are bonded by a metal bonded body formed of a bonding material containing metal nanoparticles as a main component.

本発明の形状可変ミラーによれば、圧電素子間の繋ぎ目の部分に起因する曲げ斑をなくすことができ、いかなる長さのミラーでも所望の波面を持つ高品質なX線ビームを作ることができる。 According to the deformable mirror of the present invention, it is possible to eliminate bending unevenness caused by joints between piezoelectric elements, and it is possible to produce a high-quality X-ray beam having a desired wavefront even with a mirror of any length. can.

本発明の形状可変ミラーの第1実施形態の構造を示す平面図である。1 is a plan view showing the structure of a deformable mirror according to a first embodiment of the present invention; FIG. 同じく第1実施形態の部分縦断面図である。It is a partial vertical cross-sectional view of the same first embodiment. 発明の形状可変ミラーの第2実施形態の構造を示す底面図である。FIG. 10 is a bottom view showing the structure of the second embodiment of the deformable mirror of the invention; 同じく第2実施形態の部分縦断面図である。It is also a partial vertical cross-sectional view of the second embodiment. 本発明の形状可変ミラーの第3実施形態の構造を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the structure of a deformable mirror according to a third embodiment of the present invention; 本発明の形状可変ミラーの第4実施形態の構造を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing the structure of a deformable mirror according to a fourth embodiment of the present invention; 第1実施形態(図1及び図2)の形状可変ミラーで、すべての圧電素子に同一の電圧を印加した際の反射面のミラー中心線上の形状変化を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing shape change on the mirror center line of the reflecting surface when the same voltage is applied to all the piezoelectric elements in the deformable mirror of the first embodiment (FIGS. 1 and 2). FIG. 第1実施形態の形状可変ミラーで、すべての圧電素子に同一の電圧を印加した際の反射面のミラー中心線上の形状変化量から4次多項式を引いた後のグラフである。7 is a graph obtained by subtracting a fourth-order polynomial from the shape change amount on the mirror center line of the reflecting surface when the same voltage is applied to all the piezoelectric elements in the deformable mirror of the first embodiment. 第2実施形態(図3及び図4)の形状可変ミラーで、すべての圧電素子に同一の電圧を印加した際の反射面のミラー中心線上の形状変化を示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing shape change on the mirror center line of the reflecting surface when the same voltage is applied to all piezoelectric elements in the deformable mirror of the second embodiment (FIGS. 3 and 4). FIG. 第2実施形態の形状可変ミラーで、すべての圧電素子に同一の電圧を印加した際の反射面のミラー中心線上の形状変化量から4次多項式を引いた後のグラフである。10 is a graph after subtracting a fourth-order polynomial from the amount of shape change on the mirror center line of the reflecting surface when the same voltage is applied to all the piezoelectric elements in the deformable mirror of the second embodiment; 第2実施形態の形状可変ミラーで、すべての表側の圧電素子に500V、すべての裏側の圧電素子に400Vを印加した際の反射面のミラー中心線上の形状変化を示したグラフである。10 is a graph showing the shape change on the mirror center line of the reflecting surface when 500 V is applied to all the piezoelectric elements on the front side and 400 V is applied to all the piezoelectric elements on the back side in the deformable mirror of the second embodiment. 第2実施形態の形状可変ミラーで、すべての表側の圧電素子に500V、すべての裏側の圧電素子に400Vを印加した際の反射面のミラー中心線上の形状変化量から4次多項式を引いた後のグラフである。After subtracting a fourth-order polynomial from the shape change amount on the mirror center line of the reflecting surface when 500 V is applied to all the piezoelectric elements on the front side and 400 V is applied to all the piezoelectric elements on the back side in the deformable mirror of the second embodiment, is a graph of

本発明の形状可変ミラーは、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が好ましい。ここで、「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」とは、ミラー基体の各面の中心線に対して直交する面を、隣接する圧電素子が共に交差する部分があることを意味する。 The shape-deformable mirror of the present invention is a rectangular parallelepiped, and has a pair of opposing surfaces of the four surfaces extending in the longitudinal direction, the front surface and the back surface, and the other pair of side surfaces. a mirror substrate; and a plurality of piezoelectric elements attached to at least one of a front surface, a back surface, and both side surfaces of the mirror substrate at predetermined intervals in the longitudinal direction, wherein some of the adjacent piezoelectric elements It is preferred that they overlap in the longitudinal direction. Here, "a portion of the adjacent piezoelectric elements overlap each other in the longitudinal direction" means a portion where the adjacent piezoelectric elements intersect the plane perpendicular to the center line of each surface of the mirror substrate. means that there is

前記圧電素子は複数個貼り付けられていて、当該圧電素子の一部に鋭角の部分が存在していることが好ましい。具体的には、平面視において、圧電素子が三角形状若しくは台形状であることが好ましい。また、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。前記反射面は、斜入射するX線の波面を乱すことなく反射させるために高い形状精度と表面粗さに加工されている。尚、反射面には、X線の反射率を高めるために多層膜が形成されることもある。 It is preferable that a plurality of the piezoelectric elements are attached, and that part of the piezoelectric elements has an acute-angled portion. Specifically, the piezoelectric element preferably has a triangular or trapezoidal shape in plan view. Also, a strip-shaped reflecting surface is formed along the center line of the surface of the mirror substrate. The reflecting surface is processed to have high shape accuracy and surface roughness in order to reflect the wavefront of obliquely incident X-rays without disturbing them. A multilayer film may be formed on the reflecting surface in order to increase the reflectance of X-rays.

本発明の形状可変ミラーは、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いることが好ましい。更に、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ことがより好ましい。仮に、三角形状の圧電素子の頂点部と、底辺部が向き合うと、中央部のうねりを消せるメリットが存在するが、中心から少し離れるとツイスト現象を起こしてしまう。このため三角形状の圧電素子の底辺部を向き合わせることで、うねりをコントロールしやすい形にすることできる。なお、頂点部を向き合わせたところで曲げ量が少なくなる。このため、電圧調整によりコントロールして、うねりを消すことも可能になる。 In the shape-deformable mirror of the present invention, piezoelectric elements having a triangular shape in a plan view are provided on at least one of the front surface, the back surface, and both side surfaces of the mirror substrate, and the piezoelectric elements are alternately arranged on both sides of the surface except for the center line portion. It is preferable that they are arranged side by side with their directions reversed. Further, the piezoelectric elements arranged on both sides of the center line of at least one of the front surface, back surface and both side surfaces of the mirror substrate are attached in such a manner that the triangular bases face each other and are symmetrical with respect to the center line. It is more preferable that the If the vertices and bases of the triangular piezoelectric element face each other, there is an advantage in that the undulations in the center can be eliminated, but if the element is slightly away from the center, a twist phenomenon will occur. Therefore, by facing the bases of the triangular piezoelectric elements, the undulation can be easily controlled. Note that the amount of bending is reduced when the vertex portions face each other. Therefore, it is possible to eliminate the undulation by controlling the voltage.

前記圧電素子の貼り付ける場所として、ミラー基体の表面、裏面及び両側面の何れであってもよいが、表面の中心線部を除く両側の領域に圧電素子を貼り付けてあることが好ましい。前記ミラー基体の表面の中心線に沿って反射面を設けてあるので、該表面で反射面の両側に圧電素子を貼り付けることで、圧電素子の曲げ量を反射面により反映させることができ、それにより波面収差の改善や、大きな曲げにも対応しやすくなる。また、ミラー基体の側面に貼り付けることにもメリットがある。反射面を設けた表面に圧電素子が存在しない場合、形状加工をしやすかったり、コーティングをしやすかったりする。また、ミラー基体の側面に圧電素子を貼り付けることで、貼り付け時のひずみが反射面に入りにくいため、貼り付け後の追加工が必要にならないケースがある。反射面を設けた表面に圧電素子が存在する場合でも貼り付け後に追加工を施せば、貼り付け時のひずみの影響は解消できるため実用上問題ないが、1工程増えることになる。 The piezoelectric elements may be attached to the front surface, back surface, or both side surfaces of the mirror substrate, but it is preferable that the piezoelectric elements are attached to both side regions of the surface except for the central line portion. Since the reflective surface is provided along the center line of the surface of the mirror substrate, by attaching the piezoelectric elements to both sides of the reflective surface on the surface, the bending amount of the piezoelectric element can be reflected on the reflective surface, This makes it easier to improve wavefront aberration and handle large bends. There is also an advantage in sticking to the side surface of the mirror substrate. If there is no piezoelectric element on the surface provided with the reflective surface, it is easy to shape and coat. In addition, by attaching the piezoelectric element to the side surface of the mirror base, strain during attachment does not easily enter the reflecting surface, so there are cases where additional processing is not required after attachment. Even if the piezoelectric element exists on the surface provided with the reflective surface, if additional processing is performed after bonding, the effect of distortion during bonding can be eliminated, so there is no practical problem, but one process is added.

また、圧電素子の貼り付ける場所は、ミラー基体の表面と裏面に各々貼り付けられていることが特に好ましい。また、ミラー基体の表面と裏面に貼り付ける三角形の圧電素子の配置が逆位相であることがさらに好ましい。ここで、「逆位相」とは、三角形の頂点部と底辺部の向きが逆方向であることを意味する。ミラー基体の表面と裏面の片面のみに圧電素子を貼り付けた場合では、頂点部が向きあうところで曲げ量が少ないため、当該部分に裏面側の底辺部が配置されれば、うねりを少なくすることが可能となる。 Moreover, it is particularly preferable that the piezoelectric elements are attached to the front surface and the back surface of the mirror substrate, respectively. Further, it is more preferable that the triangular piezoelectric elements attached to the front surface and back surface of the mirror substrate are arranged in opposite phases. Here, "opposite phase" means that the directions of the vertex and the base of the triangle are opposite directions. When piezoelectric elements are attached only to one side of the mirror substrate, the amount of bending is small where the apexes face each other. becomes possible.

各圧電素子に印加する電圧は、ミラー基体の表面と裏面では中心線を挟んで左右同一の電圧を印加していて、また表面と裏面とでは違う電圧を印加していることが好ましく、その印加する電圧が、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ことがより好ましい。また、ミラー基体の両側面に圧電素子を貼り付ける場合には、両側面の圧電素子の三角形の配置が同位相にすることが好ましく、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ことが好ましい。 As for the voltage applied to each piezoelectric element, it is preferable that the same voltage is applied to the left and right sides of the center line between the front surface and the rear surface of the mirror substrate, and that different voltages are applied to the front surface and the rear surface. It is more preferable that the voltage applied is set at a constant rate in the electrodes at the same distance from each mirror end. When the piezoelectric elements are attached to both sides of the mirror substrate, it is preferable that the triangles of the piezoelectric elements on both sides are arranged in the same phase. In addition to setting the voltage, it is preferable to set the piezoelectric elements facing each other on both sides to be the same.

前記圧電素子をミラー基体に貼り付けるバインダー材料として、導電性のエポキシ樹脂材料や、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ことが好ましい。特に、金属接合体の場合、貼り付け時にプレス工程が入る。この場合ミラー全領域をカバーするような大きな圧電素子だと、より圧電素子にも大きなひずみが入りやすいが、当該の三角形のタイプのような圧電素子だと、プレス工程時のひずみが入りにくく、圧電素子にかかる負荷も小さくなる。 As a binder material for attaching the piezoelectric element to the mirror substrate, it is preferable to use a conductive epoxy resin material or a metal bonded body formed of a bonding material containing metal nanoparticles as a main component. In particular, in the case of a metal bonded body, a pressing process is included at the time of attachment. In this case, if the piezoelectric element is large enough to cover the entire area of the mirror, the piezoelectric element is likely to undergo a large amount of strain. The load applied to the piezoelectric element is also reduced.

前記接合材料は、粒径100nm以下の金属ナノ粒子と樹脂製分を含むペースト状であり、接合温度が150℃~300℃である。この接合材料を用いて、前記圧電素子とシリコン又はSiOを主成分としたミラー基体とを接合している。接合時に加圧、加熱して金属ナノ粒子を融着するとともに、樹脂線分を蒸散させるが、接合状態において該接合部での樹脂成分の含有量が10重量%以下であることが好ましい。ここで、金属ナノ粒子の粒径サイズは小さければ小さいほど、低温で接合が開始されるので、好ましくは100nm、より好ましくは50nm、さらにより好ましくは10nm以下、数nmであるとよい。また、金属ナノ粒子は、金属のバルク状態での融点が圧電素子のキュリー温度以上であることが必要である。 The bonding material is a paste containing metal nanoparticles with a particle size of 100 nm or less and a resin component, and has a bonding temperature of 150°C to 300°C. This bonding material is used to bond the piezoelectric element and a mirror base mainly composed of silicon or SiO 2 . At the time of bonding, pressure and heat are applied to fuse the metal nanoparticles, and the resin segments are evaporated. In the bonded state, the content of the resin component at the bonded portion is preferably 10% by weight or less. Here, the smaller the particle size of the metal nanoparticles, the lower the temperature at which bonding is initiated. In addition, the metal nanoparticles must have a melting point higher than the Curie temperature of the piezoelectric element in the bulk state of the metal.

前記接合材料による接合温度は、150℃より小さければ、接合が開始しない。また300℃以上であれば、圧電素子のキュリー温度に近くなり、あるいはキュリー温度を超えて圧電素子の配向性が変化してしまうため、150℃~300℃が望ましい。 If the bonding temperature of the bonding material is lower than 150° C., bonding does not start. If the temperature is 300° C. or higher, the temperature approaches the Curie temperature of the piezoelectric element, or exceeds the Curie temperature, causing the orientation of the piezoelectric element to change.

前記接合材料における樹脂成分若しくは揮発成分の含有量は、少なければ少ない方が好ましく、接合状態で金属接合体中での含有量は10重量%以下であることが好ましい。 The content of the resin component or volatile component in the bonding material is preferably as low as possible, and the content in the metal bonded body in the bonded state is preferably 10% by weight or less.

前記ミラー基体自体の材料は特に制限されないが、シリコン又はSiOを主成分とすることが好ましい。これらの材料は、単結晶で入手できるため、X線分野で要求されるスペックである、形状誤差をP-V(Peak to Valley)値:2nm程度で任意形状に加工するのに、好適なミラー基体となる。 Although the material of the mirror substrate itself is not particularly limited, it is preferably composed mainly of silicon or SiO 2 . Since these materials are available as single crystals, they are suitable mirrors for processing into arbitrary shapes with a PV (Peak to Valley) value of about 2 nm, which is a specification required in the X-ray field. It becomes the base.

また、本発明の形状可変ミラーは、前記ミラー基体と圧電素子との接合部における金属接合体中での空孔率が30%以下であることが好ましい。空孔率が大きいと接合強度が低下して、変形によって疲労が生じやすくなる。また、空隙部に水分等が入り込むため、真空引きをした際にこれらが放出されてしまう。このため、空孔率は30%以下であることが好ましい。 Further, in the deformable mirror of the present invention, it is preferable that the metal bonded body at the joint between the mirror base and the piezoelectric element has a porosity of 30% or less. If the porosity is high, the bonding strength will decrease, and fatigue will easily occur due to deformation. In addition, since water and the like enter the gap, they are released when the air is vacuumed. Therefore, the porosity is preferably 30% or less.

次に、本発明による実施の形態について、図面に基づき説明する。 Next, embodiments according to the present invention will be described based on the drawings.

本発明の第1実施形態にかかる形状可変ミラーを図1及び図2に示す。図1は、形状可変ミラーの平面図であり、図2は、その部分縦断面図である。図示したように第1実施形態の形状可変ミラーは、やや扁平な直方体形状のミラー基体1の表面にのみ複数の圧電素子2,…を貼り付けた構造である。各圧電素子2は、表面電極3と裏面電極4を備え、前記ミラー基体1の表面に蒸着等の適宜な手段で成膜した共通電極5の上に、所定のパターンでバインダー材料6を用いて固定されている。ここで、前記バインダー材料6は、前述の導電性のエポキシ樹脂材料や、金属ナノ粒子を主成分とする接合材料である。前記ミラー基体1の表面の中央には、長手方向に延びた反射面7が所定形状の精度で作り込まれている。そして、前記反射面7の両側に沿って前記共通電極5,5を帯状に設け、その上に複数の前記圧電素子2,…を重ならないように、密に列設している。図1に示した形状可変ミラーは、反射面7の両側にそれぞれ17個の圧電素子2を設けている。ここで、前記裏面電極4と共通電極5及びバインダー材料6とで中間電極が構成されている。 A deformable mirror according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a plan view of a deformable mirror, and FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view thereof. As shown, the deformable mirror of the first embodiment has a structure in which a plurality of piezoelectric elements 2 are attached only to the surface of a slightly flattened rectangular parallelepiped mirror substrate 1 . Each piezoelectric element 2 has a surface electrode 3 and a back electrode 4. A common electrode 5 is formed on the surface of the mirror substrate 1 by an appropriate means such as vapor deposition. Fixed. Here, the binder material 6 is the aforementioned conductive epoxy resin material or a bonding material containing metal nanoparticles as a main component. In the center of the surface of the mirror base 1, a reflecting surface 7 extending in the longitudinal direction is formed with a predetermined shape accuracy. The common electrodes 5, 5 are provided in strips along both sides of the reflecting surface 7, and the plurality of piezoelectric elements 2, . . . The deformable mirror shown in FIG. 1 has 17 piezoelectric elements 2 on each side of the reflecting surface 7 . Here, the back electrode 4, the common electrode 5 and the binder material 6 constitute an intermediate electrode.

前記圧電素子2としては、チタン酸ジルコン酸鉛(通称PZT)が最も好ましい。厚さ方向に配向させた当該板状のPZTの表面及び裏面にそれぞれ表面電極3と裏面電極4を付与して、両電極間に電圧を印加すると変形する。 The piezoelectric element 2 is most preferably lead zirconate titanate (commonly called PZT). A front electrode 3 and a back electrode 4 are provided on the front and back surfaces of the plate-like PZT oriented in the thickness direction, and when a voltage is applied between the electrodes, the PZT deforms.

当該圧電素子2の形状としては、平面視において一部に鋭角を有することが好ましく、具体的には三角形であること、その中で二等辺三角形であること、正三角形であることが更に望ましい。また、三角形の圧電素子2を交互に向きを180度変えて接近させて貼り合わせることで、隣接する圧電素子2,2の一部が互いに長手方向においてオーバーラップし、圧電素子2,2間の隙間の面積を、ミラーの長手方向(反射面7の形状変化方向)に対して均一にすることができる。このため、従来のような矩形の圧電素子を用い、長手方向に不連続部分が生じていたときと比較して、隙間の影響を、緩やかにする効果がある。 The shape of the piezoelectric element 2 preferably has an acute angle in a plan view. Specifically, it is preferably triangular, more preferably an isosceles triangle, or an equilateral triangle. In addition, by alternately changing the orientation of the triangular piezoelectric elements 2 by 180 degrees and adhering them closer to each other, the adjacent piezoelectric elements 2 and 2 partly overlap each other in the longitudinal direction, and the piezoelectric elements 2 and 2 are spaced apart. The area of the gap can be made uniform in the longitudinal direction of the mirror (the shape change direction of the reflecting surface 7). Therefore, compared with the case where a conventional rectangular piezoelectric element is used and a discontinuous portion occurs in the longitudinal direction, the effect of the gap can be moderated.

前記ミラー基体1の材料は、シリコン又はSiOを主成分としたものであることが好ましい。シリコン又はSiOを主成分とした材料は、結晶材料であり、粒界がないため原子数個以内での加工精度を実現するような超精密加工を行う上では最適な材料である。 It is preferable that the material of the mirror substrate 1 is mainly composed of silicon or SiO 2 . A material containing silicon or SiO 2 as a main component is a crystalline material, and since it has no grain boundaries, it is an optimum material for ultra-precision processing that achieves processing accuracy within a few atoms.

そして、前記圧電素子2の表面に表面電極3を設けるとともに、裏面に裏面電極4を設け、予めミラー基体1の表面に形成しておいた共通電極5の上に、該圧電素子2を導電性のバインダー材料6で接合する。前記裏面電極4、バインダー材料6及び共通電極5は電気的に一体となって、中間電極を構成する。通常は、中間電極は接地され、前記各圧電素子2の表面電極3に、ミラー基体1の変形に影響を与えない適宜な電圧印加手段にて電圧を印加することで、反射面7の形状を任意形状に変化させることができるようになる。 A surface electrode 3 is provided on the surface of the piezoelectric element 2, and a back surface electrode 4 is provided on the back surface. are joined with a binder material 6 of The back electrode 4, the binder material 6 and the common electrode 5 are electrically integrated to form an intermediate electrode. Normally, the intermediate electrode is grounded, and voltage is applied to the surface electrode 3 of each piezoelectric element 2 by a suitable voltage applying means that does not affect the deformation of the mirror substrate 1, thereby changing the shape of the reflecting surface 7. It can be changed into any shape.

尚、前記反射面7は、利用時には、前記ミラー基体1の表面を直接精密加工して形成していて、電圧印加によってミラー形状を変形させる前においても、前記反射面7は、凸面(デフォーカス)でも凹面(フォーカシング)であっても良い。ミラーの有効領域は、ミラー基体1の短手方向の中心線に近い領域に約5~8mm幅の帯状に形成している。 The reflective surface 7 is formed by directly precision-machining the surface of the mirror substrate 1 during use, and the reflective surface 7 remains convex (defocused) even before the mirror shape is deformed by voltage application. ) or concave (focusing). The effective area of the mirror is formed in a belt shape with a width of about 5 to 8 mm in an area near the center line of the mirror substrate 1 in the lateral direction.

前記反射面7でX線等の光を反射できるようになっていて、例えば、図1の左手方向から右手方向にX線ビームが入射する。このビームの入射角度は、数mrad~数10mradと浅い角度で入射することでX線を全反射や多層膜反射させることができる。勿論、ビームの波長によって反射させる入射角度は適宜設定する。 Light such as X-rays can be reflected by the reflecting surface 7, and the X-ray beam is incident from the left-hand side to the right-hand side in FIG. 1, for example. When the beam is incident at a shallow angle of several mrad to several tens of mrad, the X-rays can be totally reflected or reflected by multiple layers. Of course, the incident angle for reflection is appropriately set according to the wavelength of the beam.

前記反射面7の形状を当初の設定から変形させることで、X線ビームサイズを変形させたり、波面の補正を行ったりすることで各種の分析精度の向上、分析時間の短縮、X線の強度の増強等に貢献できるようになる。 By changing the shape of the reflecting surface 7 from its initial setting, the size of the X-ray beam can be changed and the wavefront can be corrected, thereby improving the accuracy of various analyzes, shortening the analysis time, and increasing the intensity of the X-rays. It will be possible to contribute to the enhancement of

本発明の第2実施形態にかかる形状可変ミラーを図3及び図4に示す。図3は、形状可変ミラーの底面図であり、図4は、その部分縦断面図である。本実施形態の形状可変ミラーは、ミラー基体1の表裏両面に圧電素子2が貼り付けられた構造である。尚、本実施形態の形状可変ミラーの平面図は図1と同じである。 A deformable mirror according to a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 is a bottom view of the deformable mirror, and FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view thereof. The deformable mirror of this embodiment has a structure in which piezoelectric elements 2 are attached to both the front and back surfaces of a mirror substrate 1 . The plan view of the deformable mirror of this embodiment is the same as FIG.

第2実施形態にかかる形状可変ミラーが、第1実施形態と異なる点は、ミラー基体1の裏面にも圧電素子が貼り付けられている点だけである。本実施形態の形状可変ミラーは、前記同様にミラー基体1の表面の中心線部に沿って帯状の反射面7を形成し、前記ミラー基体1の反射面7を備えた表面と裏面とに圧電素子2,8が各々貼り付けられており、表面と裏面の圧電素子2,8の三角形の配置が逆位相である。 The deformable mirror according to the second embodiment differs from the first embodiment only in that piezoelectric elements are attached to the rear surface of the mirror substrate 1 as well. In the variable shape mirror of this embodiment, the strip-shaped reflecting surface 7 is formed along the center line of the surface of the mirror substrate 1 in the same manner as described above. Elements 2 and 8 are attached to each other, and the triangular arrangement of the piezoelectric elements 2 and 8 on the front surface and the rear surface are in opposite phases.

図3及び図4に示すように、前記ミラー基体1の裏面に貼り付ける各圧電素子8は、表面電極9と裏面電極10を備え、前記ミラー基体1の裏面に蒸着等の適宜な手段で成膜した共通電極11の上に、所定のパターンでバインダー材料12を用いて固定されている。ここで、前記圧電素子8は前記圧電素子2と同じであり、前記バインダー材料12は前記バインダー材料6と同じである。前記ミラー基体1の裏面の中心線両側に沿って前記共通電極11,11を帯状に設け、その上に複数の前記圧電素子8,…を重ならないように、密に列設している。ここで、前記裏面電極10と共通電極11及びバインダー材料12とで中間電極が構成されている。図3に示すように、前記ミラー基体1の裏面に貼り付ける各圧電素子8,…の配置は、表面に貼り付けた圧電素子2,…の配置に対して逆位相となっている。つまり、裏面側の圧電素子8の三角形の頂点部が、表面側の圧電素子2の底辺部の中央に位置し、逆に裏面側の圧電素子8の三角形の底辺部の中央に、表面側の圧電素子2の頂点部が位置する。 As shown in FIGS. 3 and 4, each piezoelectric element 8 attached to the rear surface of the mirror substrate 1 has a surface electrode 9 and a rear surface electrode 10, and is formed on the rear surface of the mirror substrate 1 by suitable means such as vapor deposition. It is fixed on the common electrode 11 formed as a film using a binder material 12 in a predetermined pattern. Here, the piezoelectric element 8 is the same as the piezoelectric element 2 and the binder material 12 is the same as the binder material 6 . The common electrodes 11, 11 are provided in strips along both sides of the center line of the back surface of the mirror base 1, and the plurality of piezoelectric elements 8, . . . Here, the back electrode 10, the common electrode 11 and the binder material 12 constitute an intermediate electrode. As shown in FIG. 3, the arrangement of the piezoelectric elements 8, . That is, the vertex of the triangle of the piezoelectric element 8 on the back side is positioned at the center of the base of the piezoelectric element 2 on the front side, and conversely, the center of the base of the triangle of the piezoelectric element 8 on the back side is positioned at the center of the bottom side of the triangle on the front side. The vertex of the piezoelectric element 2 is located.

前記バインダー材料6及びバインダー材料12は2つのタイプが存在する。1つは、導電性エポキシ樹脂を主成分とした場合であり、この場合、裏面電極4,10及び共通電極5,11は、ニッケル、金、クロムなど、ミラー基体1と圧電素子2,8と密着性を高める材料を介して蒸着やめっき等の方法により形成される。また、導電性エポキシ樹脂を使用する場合、ミラー基体1側の共通電極5,11は存在しなくてもよい場合がある。 The binder material 6 and binder material 12 are of two types. One is a case where a conductive epoxy resin is used as a main component. In this case, the back electrodes 4 and 10 and the common electrodes 5 and 11 are made of nickel, gold, chromium, or the like, and the mirror substrate 1 and the piezoelectric elements 2 and 8 are made of metal. It is formed by a method such as vapor deposition or plating through a material that enhances adhesion. Also, when using a conductive epoxy resin, the common electrodes 5 and 11 on the side of the mirror substrate 1 may not be present.

前記バインダー材料6及びバインダー材料12のもう1つは、金属ナノ粒子を主成分とする接合材料により接合された金属接合体から形成される。金属ナノ粒子は、銀ナノ粒子、金ナノ粒子、銅ナノ粒子といった材料が好ましい。金属ナノ粒子は、金属本来の融点よりは低温で溶解し始める特性がある。このため、例えば銀の場合は、融点が962℃であるものの、銀ナノ粒子であることで、300℃以下でもナノ粒子同士が溶け合って、金属接合体となる。このため、一度接合させると、例えば銀の融点である962℃まで上昇させないと、融解しないことから、X線ビームが継続して形状可変ミラーの反射面7に照射されて、仮に圧電素子自体が200~300℃程度まで温度が上がっても接合部は変性しない。 The other of the binder material 6 and the binder material 12 is formed of a metal bonded body bonded with a bonding material containing metal nanoparticles as a main component. Metal nanoparticles are preferably materials such as silver nanoparticles, gold nanoparticles, and copper nanoparticles. Metal nanoparticles have the property of starting to melt at a temperature lower than the original melting point of the metal. For this reason, for example, in the case of silver, although the melting point is 962° C., the silver nanoparticles melt together even at 300° C. or less to form a metal bonded body. For this reason, once bonded, it will not melt unless it is heated to, for example, 962° C., which is the melting point of silver. Even if the temperature rises to about 200 to 300°C, the joint does not denature.

当該金属ナノ粒子を主成分とする接合材料を利用する場合、裏面電極4,10及び共通電極5,11としては、金、銀、銅が挙げられ、密着性を高める材料を介して形成されていることが望ましい。より具体的には、ミラー基体1と圧電素子2,8の接合面側に数nm厚さのクロムやチタンを介して、スパッタリング蒸着により成膜された厚み30nm~100nm程度の金が最も理想的である。 When using a bonding material containing metal nanoparticles as a main component, the back electrodes 4, 10 and the common electrodes 5, 11 include gold, silver, and copper, and are formed via a material that enhances adhesion. It is desirable to be More specifically, gold with a thickness of about 30 nm to 100 nm is most ideally formed by sputtering vapor deposition on the joint surface side of the mirror substrate 1 and the piezoelectric elements 2 and 8 via chromium or titanium with a thickness of several nm. is.

第2実施形態にかかる形状可変ミラーは、図3に示すように、裏面側の圧電素子8は、表面側の圧電素子2とは逆位相になるように貼り付けられている。このように、表裏の圧電素子を逆位相に貼り付けることで、三角形状に依存して形成されたうねりを解消することができる。 In the deformable mirror according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, the piezoelectric element 8 on the back side is attached so that the phase of the piezoelectric element 2 on the front side is opposite to that of the piezoelectric element 8 on the front side. In this way, by attaching the front and back piezoelectric elements in opposite phases, it is possible to eliminate the undulations that are formed depending on the triangular shape.

本発明の第3実施形態にかかる形状可変ミラーを図5に示す。本実施形態では、前記圧電素子2の平面視形状を矩形状とした。この矩形状の複数の圧電素子2,…を少なくとも2列、ミラー基体1の長手方向に沿ってレンガ積み構造に配置する。それにより、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た配置にすることができる。 FIG. 5 shows a deformable mirror according to a third embodiment of the invention. In this embodiment, the planar view shape of the piezoelectric element 2 is rectangular. A plurality of rectangular piezoelectric elements 2 are arranged in at least two rows along the longitudinal direction of the mirror base 1 in a brick structure. As a result, adjacent piezoelectric elements can be partially overlapped with each other in the longitudinal direction.

本発明の第4実施形態にかかる形状可変ミラーを図6に示す。本実施形態の形状可変ミラーは、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た直方体形状のミラー基体13を用い、該ミラー基体13の表面の中心線で長手方向に沿って反射面14が形成され、該ミラー基体13の両側面に複数の圧電素子15,…が各々貼り付けられており、この場合、両側面の圧電素子15,15の三角形の配置が同位相である。 FIG. 6 shows a deformable mirror according to a fourth embodiment of the invention. The shape-deformable mirror of this embodiment uses a parallelepiped mirror base 13 having four faces extending in the longitudinal direction, one pair of which faces the front and the back, and the other pair of which faces the two sides. A reflective surface 14 is formed along the longitudinal direction of the mirror base 13, and a plurality of piezoelectric elements 15, . . . Alignment is in phase.

<数値解析結果>
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。
<Numerical analysis result>
Next, FIG. 7 shows the results of actual analysis by the finite element method (FEM). The FEM was performed with a thickness of 12.5 mm, a width of 50 mm, and a length of 155 mm using a single crystal of Si as the material of the mirror substrate 1 . The results of FIG. 7 are the results of the first embodiment in which the piezoelectric element is attached only to the front surface as shown in FIGS. is not pasted. Under these conditions, there is a shape change of about 2.5 μm, and when a fourth-order polynomial (approximation) is subtracted from the shape change amount, as shown in FIG. was occurring. In the deformable mirror, the low-order (fourth-order in this embodiment) polynomial component is easily deformed by voltage control and is a frequency component that can be corrected. A 4th-order polynomial was subtracted from the amount and evaluated by higher-order waviness.

一方で、図3及び図4に示すような第2実施形態の構成で、表裏それぞれに圧電素子を貼り付け、裏側と表側が逆位相になるように配置して、全ての圧電素子に500V印加して曲げた場合、同様に図9に示すように、4.8μm程度の形状変化があり、その形状変化量から4次多項式を引くと、図10に示すようにP-V値:0.2nmのうねりへと減少した。つまり、表裏それぞれに圧電素子を貼り付け、表裏逆位相にすることで、形状変化量が2倍程度になったにもかかわらず、うねりの大きさを1/4程度まで減少させることができることを示している。 On the other hand, in the configuration of the second embodiment as shown in FIGS. 3 and 4, piezoelectric elements are attached to each of the front and back sides, and arranged so that the back and front sides are in opposite phases, and 500 V is applied to all the piezoelectric elements. 9, there is a change in shape of about 4.8 μm. Subtracting a fourth-order polynomial from the amount of change in shape yields a PV value of 0.8 μm as shown in FIG. The waviness was reduced to 2 nm. In other words, by attaching a piezoelectric element to each of the front and back surfaces and making the front and back surfaces in opposite phases, it is possible to reduce the magnitude of the undulation to about 1/4, even though the amount of change in shape is about doubled. showing.

更に、図3及び図4に示すような第2実施形態の構成で、表裏それぞれに圧電素子を貼り付け、裏側と表側が逆位相になるように配置して、表面側の圧電素子の全てに500V印加して、裏面側の圧電素子すべてに400Vを印加して曲げた場合、同様に図11に示すように、4.3μm程度の形状変化があった。そして、この形状変化量から4次多項式を引くと、図12に示すようにP-V値:0.01nm程度のうねりへと減少した。 Furthermore, in the configuration of the second embodiment as shown in FIGS. 3 and 4, piezoelectric elements are attached to the front and back respectively, and arranged so that the back and front sides are in opposite phases, and all the piezoelectric elements on the front side When 500 V was applied and 400 V was applied to all of the piezoelectric elements on the back side and bent, there was a shape change of about 4.3 μm as shown in FIG. Subtracting a fourth-order polynomial from the amount of change in shape, the undulation was reduced to a PV value of about 0.01 nm as shown in FIG.

本発明の形状可変ミラーは、硬X線のナノ集光による各種分析や、タイコグラフィーXAFSによる各種反応現象のその場解析(例えば、2次電池の電極部分の反応現象の解析など)に利用でき、また高強度レーザーを使ったレーザー加速や、レーザー核融合分野でも利用が可能である。本発明の形状可変ミラーは、可視光からEUV領域若しくはX線領域の電磁波を反射させる光学系に広く利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The shape-deformable mirror of the present invention can be used for various analyzes by nano-focusing of hard X-rays, and in-situ analysis of various reaction phenomena by ptychography XAFS (for example, analysis of reaction phenomena at electrode portions of secondary batteries, etc.). It can also be used in the field of laser acceleration using high-intensity lasers and laser fusion. INDUSTRIAL APPLICABILITY The variable shape mirror of the present invention can be widely used in optical systems that reflect visible light, EUV region or X-ray region electromagnetic waves.

1 ミラー基体
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

REFERENCE SIGNS LIST 1 mirror base 2 binder material 3 intermediate electrode 4 piezoelectric element 5 surface electrode 6 reflective surface 7 piezoelectric element on the back side

Claims (9)

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いずれかに、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、
前記圧電素子は、平面視において三角形状を有し、前記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、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。
a mirror base which is composed of a rectangular parallelepiped and has a pair of opposing surfaces of the four surfaces extending in the longitudinal direction, the front surface and the back surface, and the other pair of side surfaces, and a reflecting surface formed along the longitudinal direction of the surface;
a plurality of piezoelectric elements attached to at least one of the front surface, the back surface, and both side surfaces of the mirror substrate at predetermined intervals in the longitudinal direction;
The piezoelectric elements have a triangular shape in a plan view, and are arranged side by side in opposite directions alternately on both sides of the surface except for the center line portion, and the adjacent piezoelectric elements partially overlap each other in the longitudinal direction. A deformable mirror characterized by being wrapped.
前記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、請求項記載の形状可変ミラー。 2. The deformable mirror according to claim 1 , wherein the piezoelectric elements arranged on both sides of the surface with respect to the center line thereof are attached so that their triangular bases face each other and are arranged symmetrically with respect to the center line. 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又は2記載の形状可変ミラー。 3. The deformable mirror according to claim 1 , wherein a strip-shaped reflecting surface is formed along the center line of the surface of said mirror substrate. 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、請求項記載の形状可変ミラー。 4. The deformable mirror according to claim 3 , wherein piezoelectric elements are respectively attached to the front and back surfaces of said mirror substrate provided with the reflecting surface, and the triangular arrangement of the piezoelectric elements on the front and back surfaces are in opposite phases. 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~何れか1項に記載の形状可変ミラー。 The voltage applied to each piezoelectric element is set to the same voltage for the piezoelectric elements arranged on both sides of the center line on the front and back sides of the mirror substrate, and is set to a different voltage for the piezoelectric elements arranged on both the front and back sides. The variable shape mirror according to any one of claims 1 to 4 , which is set. 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、請求項記載の形状可変ミラー。 6. The deformable mirror according to claim 5 , wherein voltages applied to the piezoelectric elements arranged on the front surface and the back surface of the mirror base are set at a constant ratio for the electrodes located at the same distance from the mirror edge. 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、請求項記載の形状可変ミラー。 4. The deformable mirror according to claim 3 , wherein piezoelectric elements are attached to both side surfaces of said mirror substrate, and the triangles of the piezoelectric elements on both side surfaces are arranged in the same phase. 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、請求項記載の形状可変ミラー。 Piezoelectric elements are attached to both side surfaces of the mirror base, and different voltages are set for the piezoelectric elements arranged across the center line of each side surface, and the same voltage is set for the opposing piezoelectric elements on both side surfaces. 8. A deformable mirror according to claim 7 . 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~何れか1項に記載の形状可変ミラー。 The deformable mirror according to any one of claims 1 to 8 , wherein the piezoelectric element and the mirror substrate are bonded by a metal bonding body formed of a bonding material containing metal nanoparticles as a main component.
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