[发明专利]光学投影系统中的薄膜驱动的反光镜组的制造方法

说明书

本发明涉及一种光学投影系统中的薄膜驱动的反光镜组的制造方法，更具体地说，涉及一种提高光效率和防止活性基体，致动器和反光件损坏的光学投影系统中的薄膜驱动的反光镜组的制造方法。

一般，根据光学性能的不同，光调制器分为二类。一类是直接光调制器，例如，阴极射线管(CRT)；而另一类是透射光调制器，例如，液晶显示器(LCD)、数字式反光镜装置(DMD)和被驱动的反光镜组(AMA，actuated mirrorarray)。CRT投影在屏幕上的图像质量非常好，但其重量、体积和制造成本随着屏幕放大倍数的增加而增加。LCD的光学结构简单，因此LCD的重量和体积比CRT的重量和体积小。然而，由于光的偏振，LCD的光效率低，在1～2％以下。另外，制造LCD的液晶材料还有另外的问题，例如响应缓慢和过热。因此，为了解决这些问题，开发了DMD和AMA。目前，DMD的光效率大约为5％，而AMA的光效率在10％以上。AMA可使投影在屏幕上的图像对比度增大，因此，图像更清晰或光亮。AMA不受入射光线偏振的影响。另外，AMA也不受反射光偏振的影响。因此，AMA比LCD或DMD的效率更高。

图1表示在美国专利第五126836号(Gregory Um提出的)中公布的一个通常的AMA工程系统的示意图。

参见图1，从光源1发出的入射光通过第一个隙缝3和第一个透镜5，并根据颜色表示的红、绿、蓝(RGB)规则，分成红光，绿光和蓝光。在被分出红光、绿光和蓝光分别被第一个反光镜7，第二个反光镜9和第三个反光镜11反射之后，被反射的光分别入射在与反光镜7，9和11相应的AMA装置13，15和17上。相应地，AMA装置13，15和17使安装在其上的反光镜倾斜，因此，入射光线被反光镜反射出去。在这种情况下，安装在AMA装置13，15和17上的反光镜，根据形成在该反光镜下面的活性层的变形而倾斜。被AMA装置13、15和17反射的光线通过第二个透镜19和第二个狭缝21，并由一个投影透镜23在屏幕(没有示出)上形成图像。

在大多数情况下，利用氧化锌(ZnO)作为形成上述活性层的材料。然而，已经发现，锆钛酸铅(PZT：Pb(Zr，Ti)O₃)的压电性质比ZnO好。PZT是锆酸铅(PbZrO₃)和钛酸铅(PbTiO₃)制成的一种完全的固体溶液。在高温下，PZT在仲电状态中存在，其晶体结构为立方体的。当在室温时，PZT以反铁电状态存在，其晶体结构为正交的；根据Zr与Ti的成分比的不同，在铁电状态下，其晶体结构可变菱形的；或者在铁电状态下，其晶体结构为四边形的。

PZT具有四边形相和菱形相构成的，Zr与Ti的成分比为1∶1的变形相边界(MPB)。在MPB处，PZT的介电性质和压电性质最好。MPB不处在一个特定的成分比中，但处在四边形相和菱形相共存的一个较宽的区域上。各个研究者所报告的PZT的相共存区不相同。作为多相共存区存在的理由，提出了各种不同的理论，例如：热动力学稳定性理论，成分波动理论和内应力理论。目前，PZT薄膜可以用各种不同的方法制造，例如：旋转涂层法，化学气相沉积法(CVD)或溅射法。

一般AMA分为体型AMA和薄膜型AMA。体型AMA在美国专利5469302号(Dae-Young Lim提出的)中作了说明。体型AMA的制造方法如下。在具有晶体管的一个活性基体上安装着插入多个金属电极的、带有多层陶瓷的陶瓷晶片。在锯开该陶瓷晶片后，将一个反光镜安装在该陶瓷晶片上。但体型AMA有一些缺点，即：它要求精确的加工和设计，并且活性层的响应慢。因此，开发了可用半导体制造工艺制造的薄膜式AMA。

薄膜式AMA公布在题为“一种光学投影系统中的薄膜驱动的反光镜组及其制造方法”的美国专利中请序列号第08/814019号中。该专利申请现正在美国专利商标局的审查中，这里作为本申请的受让人的义务提出。

图2为表示在本申请的受让人的先前申请中所公布的一个光学投影系统中的一个薄膜驱动的反光镜组的平面图。图3为表示图2所示的光学投影系统中的薄膜驱动的反光镜组的透视图；图4为沿着图3的A1-A2线所取的横截面图。