用電壓,仿真透鏡主體表面的結果成 形,
[0028] 迭代過程還包括通過在第一同屯、配置電極部分的分支之間應用第一電連接和在 第二同屯、配置的電極部分的分支之間應用第一電連接,修改壓電元件的電極的初始設置, 其中,應用仿真模型W根據到壓電元件的電極的仿真應用電壓,再仿真透鏡主體表面的結 果成形,
[0029] 并且當在一個同屯、定向電極部分的兩個分支之間應用放射狀電連接時,在設置在 該兩個分支之間的其它同屯、定向電極部分的相對極性的分支中設置開口,從而允許放射狀 電連接的通過,
[0030] 然后通過修改電極的設置W及在壓電元件的第一電極部分的同屯、分支之間W及 第二電極部分的同屯、分支之間進一步應用電連接來繼續迭代過程,并且其中仿真模型應用 在每個迭代步驟中W根據到壓電元件的電極的仿真應用電壓,再仿真透鏡主體表面的結果 成形,
[0031] 其中,每個迭代步驟包括:
[0032]a)隨機選擇所述第一電極部分的電連接并且在電連接所連接到的分支周圍的隨 機選擇方向中移動該連接,
[0033] b)當移動電連接時,當移動第一電極的電連接時會通過的開口設置在第一電極 部分的兩個分支之間設置的第二電極部分中,然后將電連接與開口一起移動至隨機選擇位 置,
[0034] c)隨機選擇第二電極部分的電連接,并且在電連接所連接的分支周圍的隨機選擇 方向上移動該電連接,
[0035] d)當移動電連接時,當移動第二電極的電連接時會通過的開口設置在第二電極部 分的兩個分支之間設置的第一電極部分中,然后將電連接與開口一起移動至隨機選擇的位 置,
[0036]e)根據與通過當前迭代步驟a)和當前迭代步驟b)提供的電極配置一致的到壓電 元件的電極的仿真應用電壓,再仿真透鏡主體表面的結果成形,并且將透鏡主體表面形狀 的成形與限定的目標成形進行比較,
[0037] 繼續步驟a)至e)直到透鏡主體表面成形的成形關于透鏡主體的限定目標成形在 預定公差內,或可替換地在預定最大數量迭代之后停止。
[0038] 本發明具體地,但是不排除地有利于獲得一種可適配為提供在柔性透鏡主體的頂 部上的壓電致動器配置的優化的計算機系統,包括:
[0039] 柔性透鏡主體的可執行物理仿真模型,其中在根據本發明的方法的仿真模型中配 置帶有壓電致動器元件的柔性透鏡主體,
[0040] 交互式圖形界面,其提供在仿真器模型中提供的壓電致動器元件的配置的顯示, 其中交互式圖形界面還提供用于壓電元件的電極的配置的圖形操作的裝置,其中,電極的 操作配置用于利用仿真器中的壓電致動器迭代地更新柔性透鏡主體的仿真模型。
【附圖說明】
[0041] 現在,根據本發明的微型可調諧透鏡中的壓電致動器的叉指型電極配置將會考慮 附圖而更具體地來描述。所附的圖示出本發明的實施方式的實例并且并不構建為被限制成 落入所附權利要求的范圍內的其它可能的實施方式。
[0042] 圖1示出本發明的實施方式的實例。
[0043] 圖2示出現有技術的實例。
[0044] 圖3示出致動器的實例。
[0045] 圖4a示出本發明的實施方式的實例的場線。
[0046] 圖4b示出優選場線的實例。
[0047] 圖5示出根據本發明的實施方式的實例的橫截面。
[0048] 圖6示出柔性透鏡主體的表面上的壓電元件的實例。
[0049] 圖7示出圓形電極的現有技術的配置。
[0050] 圖8示出本發明的實施方式的實例。
[0051] 圖9示出本發明的實施方式的實例。
[0052] 圖10示出本發明的實施方式的實例。
[0053] 圖11示出本發明的實施方式的實例。
【具體實施方式】
[0054] 盡管本發明與特定實施方式連接來描述,但是不應當W任何方式構建成限制為所 呈現的實例。通過所附權利要求組來陳述本發明范圍。在權利要求的內容中,術語"是包 括的"或"包括"并不排除其它可能的元件或步驟。而且,參考的提及,例如"一"或"一個" 等不應當構建為排除多個。關于圖中指示的元件的權利要求中參考標號的使用也不應該構 建為對于本發明范圍的限制。而且,在不同的權利要求中提及的獨立特征可W可能地被有 利結合,并且在不同權利要求中的該些特征的提及并不排除特征的結合是可能的并且有利 的。
[00巧]參考圖1,公開了一般設計的叉指型電極,并且該叉指型電極包括位于壓電層10上或中的W相對電極順序來排序的正電極11和負電極12的陣列。在理論中,利用叉指型 電極的壓電層可適配為提供異型層結構(純化彈性層的頂部上的壓電膜)中的彎曲致動器 的彎曲,在與更常規的平行板幾何形例如如圖2中所公開的壓電層的彎曲力比較時,該彎 曲給出大約兩倍的彎曲力。
[0056] 該樣的理由是,叉指型電極配置的壓電元件的致動力由縱向壓電系數化3)構成, 然而,平行板幾何形是基于橫向壓電系數(dsi)的。因為錯鐵酸鉛(表示為PZT的壓電陶瓷) 的d33通常為d31的兩倍大,該意味著期望縱向方向中的壓電應變比在同樣的應用電場下 的橫向方向中的壓電系數的兩倍大。見例如發表在1999年74期《Appl.Phy.Lett.》第3549 頁中的B.Xu,Y.Ye,L.E.Cross,J.JBernstein,R.Miller的"Dielectricandhysteresis fromtransverseelectricfieldsinleadzirconatethinfilms(在錯鐵酸鉛中來自 電場的電介質和磁滯)"的參考文獻。例如,在PZT4型的塊狀陶瓷材料中,有效縱向壓電 系數(633) = -14C/m2,有效橫向壓電系數(631) = -4.IC/m2。
[0057] 叉指型電極的進一步優點為在叉指型電極(正系數曰33)的膜平面中壓電應力是壓 縮的。該與平行板幾何形的拉伸壓電應力(負系數631)相反。特別地,如果膜已經在拉伸 應力(像溶膠凝膠沉積的PZT薄膜那樣)下,那么叉指型電極配置允許電場的更大幅度而 沒有提供膜破裂的風險。
[0058] 在懸臂上作用的理論可W在1991年38期《UFFC》的第256頁至第270頁 發表的Smit,J.G.和W.-S.Choi的"TheConstituentequationofpiezoelectric heterogeneousbimcxrphs,(壓電異構雙壓電晶片零件)"的參考文獻中找到。放置在膜 和板上的懸臂在W下參考文獻中有描述;1996年53期《SensorsandAcUiators》第397 頁至第 403 頁中發表的Muralt,P.等的"PiezoelectricaerationofPZTthinfilm diap虹agmsatstaticandresonantconditions(靜態和共振情況下PZT薄膜隔膜的壓 電致動)";2000 年 10 (2)期《Micromech.Microeng》第 136 頁至第 146 頁中的Muralt,P. 的"Ferroelectricthinfilmformircrosensorandactuators:areview(微型傳感器 和致動器的鐵電薄膜:回顧)";1997年17期《IntegratedFerroelectrics》中Muralt,P. 的"PiezoelectricthinfilmsforMEMS(MEMS的壓電薄膜)";1998 年 45(5)期《I邸E Trans.Ultrasonics,Ferroelectrics,andFrenquencyControl》中第 1169 頁至第 1177 頁 的Dubois,M.-A.和P.Muralt的"PZTthinfilmaeratedelsticthinmicromotor(PZT 薄膜致動彈性薄的微信電機)";2005年52期《I邸ETrans.UFFC》第2276頁至第2288頁 中Muralt,P.等人的"Piezoelectricmicromachinedultrasonictransducersbasedon PZTthinfilms(WPZT薄膜為基礎的壓電微型機械超聲換能器)"。
[0059] 圖3中顯示該原理。