專利名稱：用于全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及一種用于全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的致動(dòng)器。
背景技術(shù)：
全息信息存儲(chǔ)技術(shù)在近期受到重視。全息信息存儲(chǔ)方法使用全息圖將信 息存儲(chǔ)在聚合物材料中或者存儲(chǔ)在包含無機(jī)晶體的材料中，所述材料對(duì)形成 光學(xué)干涉圖案的光敏感。利用兩束相干激光束形成光學(xué)干涉圖案。通過可具
有不同相的參考激光束和信號(hào)激光束之間的干涉形成光學(xué)干涉圖案。干涉圖 案引起感光存儲(chǔ)介質(zhì)中的化學(xué)或者物理改變，從而被記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)中。為 了從被記錄的干涉圖案中再現(xiàn)信息，參考激光被照射到感光存儲(chǔ)介質(zhì)上，并 使參考圖案衍射，從而信號(hào)光能夠被重建，以再現(xiàn)被記錄的信息。
這種全息信息存儲(chǔ)技術(shù)包括體全息方法和顯微全息方法，所述體全息方 法利用體全息將信息記錄在頁單元中和從頁單元再現(xiàn)信息，所述顯微全息方 法利用顯微全息將信息記錄在比特中和從比特中再現(xiàn)信息。雖然體全息方法 同時(shí)處理大量信息，但是由于合作光學(xué)系統(tǒng)(associate optical system )需要被 更加精確地調(diào)節(jié)，所以作為信息存儲(chǔ)設(shè)備，該光學(xué)系統(tǒng)難以被普通消費(fèi)者使 用。
顯微全息方法通過在焦點(diǎn)使兩束會(huì)聚的光束形成精確的干涉圖案，以沿 著存儲(chǔ)介質(zhì)的平面在記錄層形成干涉圖案。記錄層沿著存儲(chǔ)介質(zhì)的深度方向 被掃描，從而在存儲(chǔ)介質(zhì)上三維地記錄信息。
在全息信息存儲(chǔ)設(shè)備中，相對(duì)于全息媒體精確地控制參考激光和信號(hào)激 光的入射角是非常重要的。通常，全息信息存儲(chǔ)設(shè)備使用由于通常太大而難 以在小尺寸光學(xué)頭中使用的電流鏡(Galvano mirror )。當(dāng)全息信息存儲(chǔ)設(shè)備使 用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)鏡時(shí)，MEMS鏡使用靜電力來提供小的驅(qū)動(dòng)力，從而，其具有有限的共振驅(qū)動(dòng)頻率、有限的應(yīng)用范圍和低精密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面在于提供一種用于全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的致動(dòng)器，該致動(dòng) 器可精確地控制并且適于小尺寸的光學(xué)頭。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，提供了 一種用于驅(qū)動(dòng)全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的鏡子的
致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括多個(gè)壓電單元，根據(jù)施加的電壓在長(zhǎng)度上發(fā)生改 變；多個(gè)支撐構(gòu)件，安裝在所述多個(gè)壓電單元上；鉸鏈構(gòu)件，包括設(shè)置成與 鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的棒和從所述棒延伸的彎曲部分；柱，安裝在鉸鏈構(gòu)件和 鏡子之間。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述鉸鏈構(gòu)件可包括結(jié)合到所述多個(gè)支撐構(gòu)件上 的多個(gè)第一板和所述柱安裝在其上的第二板。所述棒和所述彎曲部分被設(shè)置 在所述多個(gè)第一板和第二板之間。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述彎曲部分看包括至少一個(gè)第一部分，與所 述鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行；至少一個(gè)第二部分，與所述鏡子垂直。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，多個(gè)壓電單元可在其底表面彼此連接。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，多個(gè)連接件可設(shè)置在相鄰的支撐構(gòu)件之間。多個(gè) 支撐件可包括用于支撐多個(gè)第一板的多個(gè)凹槽。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述鉸鏈構(gòu)件的厚度可比所述多個(gè)支撐構(gòu)件的厚 度薄。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，在所述支撐構(gòu)件之間形成空間，鉸鏈構(gòu)件在該空 間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)將部分在以下描述中進(jìn)行闡述， 一部分將從 描述中變得清楚，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)施而了解。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和/ 或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚和更加易于理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的致動(dòng)器的分解透視圖； 圖2是沿著圖1的線II-n'截取的致動(dòng)器的截面圖； 圖3是鉸鏈構(gòu)件的放大透視圖；圖4A至圖4D是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的制造壓電單元的方法的圖
示；
圖5A至圖5D是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的致動(dòng)器的操作的圖示。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其示例在附圖中被示出， 其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。以下，將參照附圖描述實(shí)施例，以 解釋本發(fā)明的總體構(gòu)思。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，提供了一種驅(qū)動(dòng)全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的鏡子50的致 動(dòng)器。該致動(dòng)器包括用于精確驅(qū)動(dòng)的壓電元件。圖1是該致動(dòng)器的分解透視 圖。
該致動(dòng)器包括壓電構(gòu)件10、設(shè)置在壓電構(gòu)件10上的支撐件20、安裝在 支撐件20上的鉸鏈構(gòu)件(鉸鏈)30以及將鏡子50安裝到鉸鏈構(gòu)件30上的 柱40。壓電構(gòu)件10#4居輸入電壓產(chǎn)生機(jī)械位移。壓電構(gòu)件10包括第一至第 四壓電單元10a、 10b、 10c和10d。第一至第四壓電單元10a-10d通過預(yù)定間 隙13被各自分成獨(dú)立的體，并且通過底表面11而連接。第一至第四壓電單 元10a-10d通過底表面11被穩(wěn)固地固定。四個(gè)電極15設(shè)置在第一至第四壓 電單元10a-10d的側(cè)表面上。第一至第四壓電單元10a-10d按照2x2的矩陣設(shè) 置，并且分開預(yù)定間隙13。
支撐件20支撐鉸鏈構(gòu)件30，并且被設(shè)置在第一至第四壓電單元10a-10d 上。支撐件20可包括第一至第四支撐構(gòu)件20a、 20b、 20c和20d，所述第一 至第四支撐構(gòu)件20a、 20b、 20c和20d可以彼此分開，或者由設(shè)置在相鄰的 支撐構(gòu)件20a-20d之間的多個(gè)連接件27連接。連接件27由彈性材料形成， 以允許支撐構(gòu)件20a-20d運(yùn)動(dòng)。支撐構(gòu)件20a-20d包括在其頂表面上的凹槽 23和從其側(cè)表面26突出的突起部分25。側(cè)表面26可以是傾斜的。支撐構(gòu)件 20a-20d的每個(gè)可具有兩個(gè)突起部分25。突起部分25防止當(dāng)鏡子50轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 鏡子50與壓電單元10接觸。環(huán)氧樹脂被涂覆在突起部分25之間，以使支撐 構(gòu)件20a-20d附著到壓電單元10上。
在支撐構(gòu)件20a-20d之間形成空的空間21,使得鉸鏈構(gòu)件30能夠在其中 運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D2，圖2是沿著圖1的線n-n'截取的致動(dòng)器的截面圖，支撐構(gòu) 件20a-20d比鉸鏈構(gòu)件30厚。鉸鏈構(gòu)件30的端部由凹槽23支撐，使得鉸鏈構(gòu)件30置于空間21之上。柱40安裝在鉸鏈構(gòu)件30的頂表面上并支撐鏡子 50。
圖3是鉸鏈構(gòu)件30的放大透視圖。參照?qǐng)D3,鉸鏈構(gòu)件30包括與鏡子 50的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(X軸和Y軸)平行的棒32以及從棒32延伸的彎曲部分33。每 個(gè)彎曲部分33包括從棒32的端部延伸并彎曲，然后最終朝著第一板31沿著 與鏡子50的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的方向延伸的至少一個(gè)第一部分33a。彎曲部分33 包括至少一個(gè)第二部分33b,所述第二部分33b從所述第一部分33a的端部沿 著與鏡子50的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直的方向離開棒32延伸，然后彎曲并連接到第 二板35。第一部分33a近似平行于鏡子50的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并當(dāng)鏡子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)扭曲。 第二部分33b的一部分近似垂直于鏡子50的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并當(dāng)鏡子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彎曲。 當(dāng)鉸鏈構(gòu)件30運(yùn)動(dòng)以分散壓力時(shí)，第 一部分33a和第二部分33b收縮和拉伸， 從而可以精確地進(jìn)4于控制。
鉸鏈構(gòu)件30包括結(jié)合到凹槽23上的多個(gè)第一板31以及連接到柱40和 彎曲部分33上的第二板35 (中心板)。雖然第一部分33a和第二部分33b的 數(shù)量的增多允許彎曲部分33更好地承受應(yīng)力，但是第 一部分33a和第二部分 33b的數(shù)量通常被最小化，以實(shí)現(xiàn)小尺寸的致動(dòng)器。鏡子50根據(jù)鉸鏈構(gòu)件30 的動(dòng)作而轉(zhuǎn)動(dòng)。鏡子50能夠沿著X軸和/或Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4A至圖4D是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的制造壓電單元的方法的圖 示。參照?qǐng)D4A，準(zhǔn)備多個(gè)注模片61。中間電極層63交替地堆疊在注模片61 上，并通過施加熱和壓力而受壓，從而形成如圖4B中所示的堆疊體62。
參照?qǐng)D4C,通過用導(dǎo)電膏劑涂覆暴露的內(nèi)部電極層63形成電極64。參 照?qǐng)D4D,利用切割方法(dicing method )或者切4居方法(saw cutting method ) 將堆疊體62分成4個(gè)單元以形成間隙65。堆疊體62的底部66不被切，并 使得間隙65在四個(gè)單元之間一致地保持。被切的堆疊體62優(yōu)選地能夠用陶 瓷材料拋光，以確保尺寸不變。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D2描述本發(fā)明示例性實(shí)施例的致動(dòng)器的操作。參照?qǐng)D2， 如果電壓選擇性地被施加到第一至第四壓電單元10a-10d上，則第一至第四 壓電單元10a-10d根據(jù)電壓收縮或者拉伸，從而導(dǎo)致第一至第四壓電單元 10a-10d長(zhǎng)度的改變。收縮/拉伸改變了支撐構(gòu)件20a-20d的相對(duì)位置，因此， 改變了鉸鏈構(gòu)件30的朝向。這樣通過柱40改變了由鉸鏈構(gòu)件30支撐的鏡子 50的角度。鏡子50由柱40支撐，以通過提供鏡子50的轉(zhuǎn)動(dòng)空間和鉸鏈構(gòu)件30的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確的控制。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D5A至圖5D更加詳細(xì)地描述操作致動(dòng)器的方法。參照?qǐng)D 5A,沒有電壓施加到第一至第四壓電單元10a-10d。在這方面，a、 b、 c和d 表示被分別施加到第一至第四壓電單元10a-10d上的電壓。
參照?qǐng)D5B，由于將參考電壓Ref伏特施加到第一至第四壓電單元10a-10d 的每個(gè)上，所以第一至第四壓電單元10a-10d的長(zhǎng)度增加。為了平衡第一至 第四壓電單元10a-10d的長(zhǎng)度，通過反射來自光電二極管的光使其離開鏡子 50來形成反饋信號(hào)。
參照?qǐng)D5C,正電壓被施加到第一壓電單元10a，負(fù)電壓被施加到第三壓 電單元10c。第一壓電單元10a的長(zhǎng)度增加，第三壓電單元10c的長(zhǎng)度縮短。 這導(dǎo)致鏡子50通過第二壓電單元10b和第四壓電單元10d繞著X軸運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D5D，負(fù)電壓被施加第一壓電單元10a,正電壓被施加到第三壓電 單元10c。第一壓電單元10a的長(zhǎng)度縮短，第三壓電單元10c的長(zhǎng)度增加，從 而鏡子50繞著X軸沿著相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5C所示。雖然在圖5C和圖 5D中，通過對(duì)第一壓電單元10a和第三壓電單元10c施加電壓使鏡子50繞 著X軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但是通過對(duì)第二壓電單元10b和第四壓電單元10d施加電壓可 使鏡子50繞著Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)?shù)谝恢恋谒膲弘妴卧?0a-10d的長(zhǎng)度改變時(shí)，安裝在第一至第四壓電 單元10a-10d上的支撐構(gòu)件20a-20d相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)，以操縱鉸鏈構(gòu)件30。根據(jù) 鉸鏈構(gòu)件30的操作，由柱40支撐的鏡子50繞著X軸和/或Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。與使 用包括缺少彎曲部分的棒的簡(jiǎn)單的鉸鏈構(gòu)件相比，由于鉸鏈構(gòu)件30的扭曲而 產(chǎn)生的應(yīng)力分散在更多的位置。因此，本發(fā)明的各方面在于降低允許獲得大 傾斜角的鉸鏈構(gòu)件30的最大應(yīng)力值。
與傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單鉸鏈構(gòu)件的彎曲點(diǎn)相比，鉸鏈構(gòu)件30的彎曲點(diǎn)被設(shè)置成更 靠近其中心。鉸鏈構(gòu)件30的彎曲點(diǎn)越靠近中心，鉸鏈構(gòu)件30的傾斜角的范 圍越大。這允許鉸鏈構(gòu)件30的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍越大，因此，增大了鏡子50的操作 自由度。
雖然已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和 精神的情況下，可以對(duì)這些示例性實(shí)施例進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1、一種用于驅(qū)動(dòng)全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的鏡子的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括多個(gè)壓電單元；多個(gè)支撐構(gòu)件，分別安裝在所述多個(gè)壓電單元上；鉸鏈構(gòu)件，包括設(shè)置成與鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的棒和從所述棒延伸的彎曲部分；柱，安裝在鉸鏈構(gòu)件上，以支撐所述鏡子。
2、 如權(quán)利要求l所述的致動(dòng)器，其中，所述鉸鏈構(gòu)件包括分別結(jié)合到所述支撐構(gòu)件上的多個(gè)第一板和支撐所述 柱的第二板，所述棒和所述彎曲部分被設(shè)置在所述第 一板和第二板之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中，所述彎曲部分包括 第一部分，設(shè)置成與所述鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行；第二部分，設(shè)置成與所述鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直。
4、 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中，所述壓電單元在其底表面彼此連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，還包括設(shè)置在所述多個(gè)支撐構(gòu)件的相鄰 的支撐構(gòu)件之間的連接件。
6、 如權(quán)利要求2所述的致動(dòng)器，其中，所述支撐構(gòu)件具有用于支撐第一 板的凹槽。
7、 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中，所述鉸鏈構(gòu)件比所述支撐構(gòu)件薄。
8、 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中，在所述支撐構(gòu)件之間形成空間， 用于容納鉸鏈構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。
9、 一種用于驅(qū)動(dòng)全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的鏡子的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括 多個(gè)壓電單元；支撐件，安裝在所述多個(gè)壓電單元上；鉸鏈，安裝在所述支撐件上，包括設(shè)置成與鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的棒和從 所述棒延伸的彎曲部分；柱，安裝在鉸鏈和鏡子之間。
10、 如權(quán)利要求9所述的致動(dòng)器，其中，所述支撐件包括多個(gè)支撐構(gòu)件，所述多個(gè)支撐構(gòu)件的每個(gè)安裝在對(duì)應(yīng)的一個(gè)壓電單元上； 連接件，將所述多個(gè)支撐構(gòu)件的相鄰的支撐構(gòu)件柔性連接。
11、 如權(quán)利要求IO所述的致動(dòng)器，其中所述鉸鏈包括多個(gè)板，所述多個(gè)板的每個(gè)板連接到所述多個(gè)棒的對(duì)應(yīng)的一個(gè)棒上；每個(gè)支撐構(gòu)件具有用于支撐多個(gè)板中的對(duì)應(yīng)的 一 個(gè)板的凹槽。
12、 如權(quán)利要求IO所述的致動(dòng)器，其中，每個(gè)支撐構(gòu)件具有從其側(cè)部延伸的突起，以防止鏡子與各個(gè)壓電單元接觸。
13、 如權(quán)利要求IO所述的致動(dòng)器，其中 鉸鏈包括連接到所述彎曲部分和柱的中心板； 支撐構(gòu)件，限定了用于容納中心板的中心空間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的致動(dòng)器。該致動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)全息信息存儲(chǔ)設(shè)備的鏡子，所述致動(dòng)器包括壓電單元；支撐構(gòu)件，安裝在壓電單元上；鉸鏈構(gòu)件，安裝在支撐構(gòu)件上；柱，安裝在鉸鏈構(gòu)件上，以支撐所述鏡子。所述鉸鏈構(gòu)件包括設(shè)置成與鏡子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的棒和從所述棒延伸的彎曲部分。
文檔編號(hào)G11B7/00GK101620863SQ200910130470
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者權(quán)宰煥, 李慶雨, 蘇亨鐘, 鄭永民, 金弘熙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社;慶元Ferrite工業(yè)株式會(huì)社