专利名称：可变形镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括反射膜的光电装置。具体地讲，本发明涉及一种由磁力致动的无本地控制回路的高动态性的微型可变形镜。
背景技术：
这种可变形镜的主要原理是公知的。例如，日本专利JP08334708描述了一种技术方案，其包括固定有永磁体的可变形膜。所述可变形膜保持在框架中，所述框架具有肋部，所述可变形膜嵌入所述肋部中。所述框架支承着放置有电磁体的板件，所述电磁体与固定在所述可变形膜上的磁体相互作用。
这种可变形镜存在的问题是，所述膜是以难于模型化或预测的方式变形的。所述膜具有刚度、质量和自然频率方面的机械特性非常不均匀的区域。因此，实际中，将电磁体的电子伺服电路、用于收集与期望变形相比的实际变形信息的位置传感器和根据由位置传感器提供的设定点和信号实时控制施加给每个电磁体的电信号的电子电路联系起来是非常必要的。
大的磁镜尤其需要伺服系统。这是由于它们具有会产生非常低的谐振频率的大的质量，从而会要求建立工作在第一谐振频率之外的本地伺服系统。对于较小的磁镜，在磁体与膜之间没有连续的挠性层的情况下，不可能使磁镜保持合适的光学质量。为了解决上述缺点，一种解决方法是使用非常厚的膜，但这会大大限制有效行程。缺少本地伺服系统的结果是如果膜可保持得非常薄，可使用非常小的致动器(和轻磁体)。此时，使得谐振频率位于绝对部分应用场合所要求的带宽之外，从而不再需要本地伺服系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电装置解决上述这些缺点，所述光电装置从广义上来说由具有外反射表面和固定有多个永磁体的内表面的可变形膜组成，其还包括壳体，所述壳体包含多个电磁体，所述电磁体与所述永磁体相对安置，以向所述永磁体施加电磁力，从而可局部移动与所述可变形膜对应的区域，其特征在于，底表面涂覆着连续挠性材料层。所述连续挠性层(通过粘合点或任何其他介质)吸收和分散由较标准的磁体组件产生的应力。
所述连续挠性层优选为粘合剂。因此，其可实现粘结。
所述可变形膜有利地由所述框架的较薄区域组成，所述框架提供与所述电磁体支承件的机械结合。
补充以下部分根据本发明的一个具体实施例，所述框架由使用挠性硅粘合剂粘结的三个隔离件固定在所述支承件上。这些隔离件可有利地使用可延展的锡铅合金(普遍用于电子连接器技术中)球制成，所述锡铅合金球通过Palmer或其他任何校准装置压在合适一侧。
根据本发明的一个具体实施例，所述可变形膜由厚度在5至50微米之间的硅制成。
根据本发明的一个有利实施例，所述电磁体由磁芯组成，所述磁芯具有放置着线轴的圆筒形区域，并且所述磁芯的至少一部分容纳在板件中，所述板件具有以与粘附在所述可变形膜上的所述磁体相同的结构形式构成的壳体。
根据一个具体实施例，所述磁体和所述电磁体形成N×N阵列，所述阵列的拐角是没有所述磁体和所述电磁体。
所述可变形膜优选具有配备有磁体的活动的中心圆盘形区域和无磁体的外周环形区域。
根据本发明的一个具体实施例，所述活动区域的直径为所述可变形膜的外径的0.3至0.7倍。
本发明还涉及一种制造光电装置的方法，所述光电装置由可变形膜组成，所述可变形膜具有外反射表面和固定着多个永磁体的内表面，其特征在于，所述方法包括在所述可变形膜的整个底表面上沉积粘合膜并将永磁体安置在一部分粘合表面上的步骤。
沉积所述粘合膜的步骤有利地借助于局部沉积在所述可变形膜的表面上的粘合剂的离心作用执行。
根据本发明的一个具体实施例，所述永磁体安装在临时支承件上，然后将粘合表面移动到以上述方式预先安置的所述磁体的表面上方。
根据一个改型例，所述可变形膜通过使均质块的圆盘形区域变薄形成。
根据第二改型例，所述可变形膜形成步骤通过等离子蚀刻执行。
根据第三改型例，所述可变形膜形成步骤通过光刻执行。
根据第四改型例，所述可变形膜形成步骤通过化学蚀刻执行。
通过阅读以下参考附图所作的描述，可更好地理解本发明。附图包括图1示出了根据本发明的致动器的剖视图；具体实施方式
图1示出了根据本发明的可变形镜的实施例的非限制性实例。
可变形镜包括单块硅元件，其具有形成框架的环形区域(1)，所述环形区域由较薄的中心区域延伸而成，所述较薄的中心区域构成反射膜。
所述反射膜具有由悬置顶(3)包围着的中心活动区域(2)。活动区域(2)在后表面上包含永磁体(4)。所述磁体由铁-镍-铬合金制成，厚度为250微米，被在垂直于反射膜表面的方向上磁化。它们具有850微米的直径。这52个磁体(4)以具有8×8个狭槽的阵列网格的形状安置，四个拐角处没有磁体。
所述磁体可全部被在相同的方向上磁化，在相同侧具有S极，或者交替磁化。
作为一个实例，所述反射膜具有30毫米的直径，并且所述中心区域具有15毫米的直径。
所述硅元件固定在支承件(5)上，所述支承件包括一系列分别与每个永磁体(4)相反安置的电磁体(6)。电子电路控制每个电磁体(6)。
制造所述磁性可变形镜的方法如下1/制作磁体-100微米厚的无粘合作用的片材例如Kapton(商标名称)安置在所述钢支承件上；-所述磁体安置在所述片材上，然后借助于模板对正。
2/制作所述反射膜-选择性地蚀刻SOI型硅片(总厚度500微米)；-获得20微米的硅膜，其以框架的形式形成在500微米的硅支承件上；-所述框架通过粘合剂固定在充当机械界面的金属板上；-通过离心机(匀胶机)沉积一层均匀的液体硅胶(100微米厚)；-使粘合剂局部干燥几分钟。
3/组装-具有粘合作用的反射膜通过平移装置放置在所述磁体上；-在接触后，继续平移50微米，以便使所述磁体局部陷入仍非常软的粘合剂中；-当完全变干时(10小时)，拆下被磁体覆盖着的所述反射膜；以上是将本发明作为一个非严格限制的实例进行描述的。
权利要求
1.一种光电装置，其包括可变形膜，所述膜具有外反射表面和固定着多个永磁体的内表面，所述光电装置还包括壳体(5)，所述壳体包含多个电磁体(6)，所述电磁体与永磁体(4)相反安置，以向永磁体施加电磁力，从而，可局部移动与所述可变形膜对应的区域，其特征在于，底表面(7)由连续挠性材料层完全覆盖。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述挠性材料为粘合层(7)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述可变形膜由框架(1)的较薄区域组成，所述框架提供与电磁体支承件(5)的机械结合。
4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述可变形膜由硅制成。
5.如前面权利要求中任一所述的装置，其特征在于，所述可变形膜具有5至50微米之间的厚度。
6.如前面权利要求中任一所述的装置，其特征在于，所述电磁体由磁芯组成，所述磁芯具有放置着线轴的圆筒形区域，并且所述磁芯的至少一部分容纳在板件中，所述板件具有以与固定在所述可变形膜上的磁体相同的结构形式构成的壳体。
7.如前面权利要求中任一所述的装置，其特征在于，所述磁体和所述电磁体形成N×N阵列，阵列的拐角处没有所述磁体和所述电磁体。
8.如前面权利要求中任一所述的装置，其特征在于，所述可变形膜具有装配有磁体的活动的中心圆盘状区域和没有磁体的外周环形区域。
9.如前面权利要求中任一所述的装置，其特征在于，所述活动区域的直径为所述可变形膜的外径的0.3至0.7倍。
10.一种制造光电装置的方法，所述光电装置由可变形膜组成，所述可变形膜具有外反射表面和固定着多个永磁体的内表面，其特征在于，所述方法包括在所述可变形膜的整个底表面上沉积粘合膜的步骤，以及在一部分粘合表面上安置永磁体的步骤。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述沉积粘合膜的步骤借助于局部沉积在所述可变形膜的表面上的粘合剂的离心作用执行。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述永磁体安置在临时支承件上，然后粘合表面移动到以上方式预先安置的所述磁体的表面上方。
13.如权利要求10至12中任一所述的方法，其特征在于，所述可变形膜通过使均质块的圆盘状区域变薄而形成。
14.如前面权利要求中任一所述的装置，其特征在于，所述可变形膜形成步骤通过等离子蚀刻执行。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述可变形膜形成步骤通过光刻执行。
16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述可变形膜形成步骤通过化学蚀刻执行。
全文摘要
本发明涉及一种光电装置，其由可变形膜(2，3)组成，所述可变形膜具有外反射表面和固定着多个永磁体的内表面，所述光电装置还包括壳体(5)，所述壳体包含多个电磁体(6)，所述电磁体与永磁体(4)相反安置，以向永磁体施加电磁力，从而可局部移动与所述可变形膜对应的区域。本发明的特征在于，整个底表面(7)覆盖着连续挠性材料层。
文档编号G02B26/06GK101040204SQ200580034754
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月12日 优先权日2004年10月12日
发明者J·沙尔东, Z·于贝尔, L·若库, E·施塔德勒, J·伯齐, P·克恩 申请人:国立科学研究中心, 约瑟夫·傅里叶大学