JP2003075618A - 可変ミラー及びそれを用いた光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】消費電力が小さく、音が静かで、応答時間が短
く、機械的構造が簡単で、傷が付きにくく、かつ、コス
トダウンに寄与する可変ミラー及び可変ミラーを備えた
光学装置を提供する。 【解決手段】静電駆動方式の可変ミラー部材４０９をセ
ラミックあるいはプラスチック等でできた絶縁体のパッ
ケージ６０１に封入して構成されている。絶縁体のパッ
ケージ６０１の光の入射及び出射側には透明な窓部材６
０１Ｂが設けられており、光が透明な窓部材６０１Ｂを
通って可変ミラー部材４０９の反射面４０９ａに入射
し、また、反射面４０９ａでの反射光が透明な窓部材６
０１Ｂを通って出射するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変ミラーで構成
された光学特性可変光学素子、及び可変ミラーで構成さ
れた光学特性可変光学素子を含む光学系を備えた、例え
ば眼鏡、ビデオプロジェクター、デジタルカメラ、テレ
ビカメラ、内視鏡、望遠鏡、カメラのファインダー、光
情報処理装置等の光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
レンズは、ガラスを研磨して製造したレンズを用いてお
り、レンズ自体で焦点距離を変化させることができない
ため、例えば、カメラのピント合わせあるいはズーム、
変倍のためにレンズ群を光軸方向に移動させるために、
機械的構造が複雑になっている。そして、レンズ群の一
部を移動させるためにモーター、等を用いていたため、
消費電力が大きい、音がうるさい、応答時間が長く、レ
ンズの移動に時間がかかる等の欠点があった。また、ブ
レ防止を行なう場合でも、レンズをモータ、ソレノイド
等で機械的に移動させるため、消費電力が大きい、機械
的構造が複雑でコストアップにつながる、等の欠点があ
った。また、これらの問題を解決するものとしては、光
学特性可変光学素子が検討されているが、傷が付き易
い。

【０００３】そこで、本発明はこれらの問題点に鑑み、
消費電力が小さく、音が静かで、応答時間が短く、機械
的構造が簡単で、傷が付きにくく、かつ、コストダウン
に寄与する光学特性可変素子としての可変ミラー及び可
変ミラーを備えた光学装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による可変ミラーは、透明な窓部材を有する
絶縁性のパッケージに封止されている。

【０００５】また、本発明による可変ミラーは、プリン
ト配線の技術を用いて作られた電極を備えている。

【０００６】また、本発明による光学装置は、ミラー面
の両側から光の入射が可能な可変ミラーを用いて、ピン
ト合わせ、あるいは変倍を行うように構成されている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【０００８】本発明の可変ミラーの説明に先立ち、本発
明の可変ミラーに適用可能な光学特性可変光学素子及び
その光学特性可変光学素子を用いた光学装置の構成例に
ついて説明する。

【０００９】図１は本発明の可変ミラーに適用可能な可
変形状鏡を用いたデジタルカメラのケプラー式ファイン
ダーの概略構成図である。本実施例の構成は、もちろ
ん、銀塩フィルムカメラにも使うことができる。まず、
可変ミラー４０９について説明する。

【００１０】可変形状鏡４０９は、アルミコーティング
された薄膜（反射面）４０９ａと複数の電極４０９ｂか
らなる光学特性可変形状鏡（以下、単に可変形状鏡と言
う。）であり、４１１は各電極４０９ｂにそれぞれ接続
された複数の可変抵抗器、４１２は可変抵抗器４１１と
電源スイッチ４１３を介して薄膜４０９ａと電極４０９
ｂ間に接続された電源、４１４は複数の可変抵抗器４１
１の抵抗値を制御するための演算装置、４１５，４１６
及び４１７はそれぞれ演算装置４１４に接続された温度
センサー、湿度センサー及び距離センサーで、これらは
図示のように配設されて１つの光学装置を構成してい
る。

【００１１】なお、対物レンズ９０２、接眼レンズ９０
１、及び、プリズム４０４、二等辺直角プリズム４０
５、ミラー４０６及び可変形状鏡の各面は、平面でなく
てもよく、球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏
心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面
を有する非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称
面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有
する面等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反
射面でも屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面なら
ばよい。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。

【００１２】また、薄膜４０９ａは、例えば、P.Rai-ch
oudhury編、Handbook of Michrolithography, Michroma
chining and Michrofabrication, Volume 2:Michromach
ining and Michrofabrication,P495,Fig.8.58, SPIE PR
ESS刊やOptics Communication, 140巻（1997年）P187〜
190に記載されているメンブレインミラーのように、複
数の電極４０９ｂとの間に電圧が印加されると、静電気
力により薄膜４０９ａが変形してその面形状が変化する
ようになっており、これにより、観察者の視度に合わせ
たピント調整ができるだけでなく、さらに、レンズ９０
１，９０２及び／又はプリズム４０４、二等辺直角プリ
ズム４０５、ミラー４０６の温度や湿度変化による変形
や屈折率の変化、あるいは、レンズ枠の伸縮や変形及び
光学素子、枠等の部品の組立誤差による結像性能の低下
が抑制され、常に適正にピント調整並びにピント調整で
生じた収差の補正が行われ得る。なお、電極４０９ｂの
形は、例えば図３、４に示すように、薄膜４０９ａの変
形のさせ方に応じて選べばよい。また、可変形状鏡はリ
ソグラフィーの技術を用いて作ると製作が容易で良い。

【００１３】本実施例によれば、物体からの光は、対物
レンズ９０２及びプリズム４０４の各入射面と射出面で
屈折され、可変形状鏡４０９で反射され、プリズム４０
４を透過して、二等辺直角プリズム４０５でさらに反射
され（図１中、光路中の＋印は、紙面の裏側へ向かって
光線が進むことを示している。）、ミラー４０６で反射
され、接眼レンズ９０１を介して眼に入射するようにな
っている。このように、レンズ９０１，９０２、プリズ
ム４０４，４０５、及び、可変形状鏡４０９によって、
本実施例の光学装置の観察光学系を構成しており、これ
らの各光学素子の面形状と肉厚を最適化することによ
り、物体面の収差を最小にすることができるようになっ
ている。

【００１４】すなわち、反射面としての薄膜４０９ａの
形状は、結像性能が最適になるように演算装置４１４か
らの信号により各可変抵抗器４１１の抵抗値を変化させ
ることにより制御される。すなわち、演算装置４１４
へ、温度センサー４１５、湿度センサー４１６及び距離
サンサー４１７から周囲温度及び湿度並びに物体までの
距離に応じた大きさの信号が入力され、演算装置４１４
は、これらの入力信号に基づき周囲の温度及び湿度条件
と物体までの距離による結像性能の低下を補償すべく、
薄膜４０９ａの形状が決定されるような電圧を電極４０
９ｂに印加するように、可変抵抗器４１１の抵抗値を決
定するための信号を出力する。このように、薄膜４０９
ａは電極４０９ｂに印加される電圧すなわち静電気力で
変形させられるため、その形状は状況により非球面を含
む様々な形状をとり、印加される電圧の極性を変えれば
凸面とすることもできる。なお、距離センサー４１７は
なくてもよく、その場合、固体撮像素子４０８からの像
の信号の高周波成分が略最大になるように、デジタルカ
メラの撮像レンズ４０３を動かし、その位置から逆に物
体距離を算出し、可変形状鏡を変形させて観察者の眼に
ピントが合うようにすればよい。

【００１５】また、薄膜４０９ａをポリイミド等の合成
樹脂で製作すれば、低電圧でも大きな変形が可能である
ので好都合である。なお、プリズム４０４と可変形状鏡
４０９を一体的に形成してユニット化することができ
る。

【００１６】また、図示を省略したが、可変形状鏡４０
９の基板上に固体撮像素子４０８をリソグラフィープロ
セスにより一体的に形成してもよい。

【００１７】また、レンズ９０１，９０２、プリズム４
０４，４０５、ミラー４０６は、プラスチックモールド
等で形成することにより任意の所望形状の曲面を容易に
形成することができ、製作も簡単である。なお、本実施
例の撮像装置では、レンズ９０１，９０２がプリズム４
０４から離れて形成されているが、レンズ９０１，９０
２を設けることなく収差を除去することができるように
プリズム４０４，４０５、ミラー４０６、可変形状鏡４
０９を設計すれば、プリズム４０４，４０５、可変形状
鏡４０９は１つの光学ブロックとなり、組立が容易とな
る。また、レンズ９０１，９０２、プリズム４０４，４
０５、ミラー４０６の一部あるいは全部をガラスで作製
してもよく、このように構成すれば、さらに精度の良い
撮像装置が得られる。

【００１８】なお、図１の例では、演算装置４１４、温
度センサー４１５、湿度センサー４１６、距離センサー
４１７を設け、温湿度変化、物体距離の変化等も可変形
状鏡４０９で補償するようにしたが、そうではなくても
よい。つまり、演算装置４１４、温度センサー４１５、
湿度センサー４１６、距離センサー４１７を省き、観察
者の視度変化のみを可変形状鏡４０９で補正するように
してもよい。また、図１の可変ミラーでは、薄膜４０９
ａが電極を兼ねているが、電極は別に設けても良い。つ
まり、薄膜４０９ａの電極４０９ｂ側に、さらに導電性
の薄膜を薄膜４０９ａと一体化して設置し、この導電性
の薄膜に電源スイッチ４１３を経由して電圧を印加して
もよい。このように、反射膜と電極とを分離すると、製
造方法の選択肢が広がるのでよい。

【００１９】図２は本発明の可変ミラーに適用可能な可
変形状鏡４０９の他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡４０９は、薄膜４０９ａと電極４
０９ｂとの間に圧電素子４０９ｃが介装されていて、こ
れらが支持台４２３上に設けられている。そして、圧電
素子４０９ｃに加わる電圧を各電極４０９ｂ毎に変える
ことにより、圧電素子４０９ｃに部分的に異なる伸縮を
生じさせて、薄膜４０９ａの形状を変えることができる
ようになっている。電極４０９ｂの形は、図３に示すよ
うに、同心分割であってもよいし、図４に示すように、
矩形分割であってもよく、その他、適宜の形のものを選
択することができる。図２中、４２４は演算装置４１４
に接続された振れ（ブレ）センサーであって、例えばデ
ジタルカメラの振れを検知し、振れによる像の乱れを補
償するように薄膜４０９ａを変形させるべく、演算装置
４１４及び可変抵抗器４１１を介して電極４０９ｂに印
加される電圧を変化させる。このとき、温度センサー４
１５、湿度センサー４１６及び距離センサー４１７から
の信号も同時に考慮され、ピント合わせ、温湿度補償等
が行われる。この場合、薄膜４０９ａには圧電素子４０
９ｃの変形に伴う応力が加わるので、薄膜４０９ａの厚
さはある程度厚めに作られて相応の強度を持たせるよう
にするのがよい。

【００２０】図５は本発明の可変ミラーに適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡は、薄膜４０９ａと電極４
０９ｂの間に介置される圧電素子が逆方向の圧電特性を
持つ材料で作られた２枚の圧電素子４０９ｃ及び４０９
ｃ’で構成されている点で、図２に示した実施例の可変
形状鏡とは異なる。すなわち、圧電素子４０９ｃと４０
９ｃ’が強誘電性結晶で作られているとすれば、結晶軸
の向きが互いに逆になるように配置される。この場合、
圧電素子４０９ｃと４０９ｃ’は電圧が印加されると逆
方向に伸縮するので、薄膜４０９ａを変形させる力が図
２に示した実施例の場合よりも強くなり、結果的にミラ
ー表面の形を大きく変えることができるという利点があ
る。

【００２１】圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’に用いる材
料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、
水晶、電気石、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン
酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、ニオブ酸リチウム等
の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、ＰｂＺ
ｒＯ₃とＰｂＴｉＯ₃の固溶体の圧電セラミックス、二フ
ッ化ポリビニール（ＰＶＤＦ）等の有機圧電物質、上記
以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング率
が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、好
ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚さ
を不均一にすれば、上記実施例において薄膜４０９ａの
形状を適切に変形させることも可能である。

【００２２】また、圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’の材
質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエ
ラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共
重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレ
ンの共重合体等が用いられる。圧電性を有する有機材料
や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラスト
マー等を用いると可変形状鏡面の大きな変形が実現でき
てよい。

【００２３】なお、図２、６の圧電素子４０９ｃに電歪
材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコンゴム等
を用いる場合には、圧電素子４０９ｃを別の基板４０９
ｃ−１と電歪材料４０９ｃ−２を貼り合わせた構造にし
てもよい。

【００２４】図６は本発明の可変ミラーに適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡は、圧電素子４０９ｃが薄
膜４０９ａと電極４０９ｄとにより挟持され、薄膜４０
９ａと電極４０９ｄ間に演算装置４１４により制御され
る駆動回路４２５を介して電圧が印加されるようになっ
ており、さらにこれとは別に、支持台４２３上に設けら
れた電極４０９ｂにも演算装置４１４により制御される
駆動回路４２５を介して電圧が印加されるように構成さ
れている。したがって、本実施例では、薄膜４０９ａは
電極４０９ｄとの間に印加される電圧と電極４０９ｂに
印加される電圧による静電気力とにより二重に変形され
得、上記実施例に示した何れのものよりもより多くの変
形パターンが可能であり、かつ、応答性も速いという利
点がある。

【００２５】そして、薄膜４０９ａ、電極４０９ｄ間の
電圧の符号を変えれば、可変形状鏡を凸面にも凹面にも
変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電
効果で行ない、微細な形状変化を静電気力で行なっても
よい。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面
の変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極４
０９ｄは電極４０９ｂのように複数の電極から構成され
てもよい。この様子を図６に示した。なお、本願では、
圧電効果と電歪効果、電歪をすべてまとめて圧電効果と
述べている。従って、電歪材料も圧電材料に含むものと
する。

【００２６】図７は本発明の可変ミラーに適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡は、電磁気力を利用して反
射面の形状を変化させ得るようにしたもので、支持台４
２３の内部底面上には永久磁石４２６が、頂面上には窒
化シリコン又はポリイミド等からなる基板４０９ｅの周
縁部が載置固定されており、基板４０９ｅの表面にはア
ルミニウム等の金属コートで作られた薄膜４０９ａが付
設されていて、可変形状鏡４０９を構成している。基板
４０９ｅの下面には複数のコイル４２７が配設されてお
り、これらのコイル４２７はそれぞれ駆動回路４２８を
介して演算装置４１４に接続されている。したがって、
各センサー４１５，４１６，４１７，４２４からの信号
によって演算装置４１４において求められる光学系の変
化に対応した演算装置４１４からの出力信号により、各
駆動回路４２８から各コイル４２７にそれぞれ適当な電
流が供給されると、永久磁石４２６との間に働く電磁気
力で各コイル４２７は反発又は吸着され、基板４０９ｅ
及び薄膜４０９ａを変形させる。

【００２７】この場合、各コイル４２７はそれぞれ異な
る量の電流を流すようにすることもできる。また、コイ
ル４２７は１個でもよいし、永久磁石４２６を基板４０
９ｅに付設しコイル４２７を支持台４２３の内部底面側
に設けるようにしてもよい。また、コイル４２７はリソ
グラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル４２
７には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよ
い。

【００２８】この場合、薄膜コイル４２７の巻密度を、
図８に示すように、場所によって変化させることによ
り、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに所望の変形を与え
るようにすることもできる。また、コイル４２７は１個
でもよいし、また、これらのコイル４２７には強磁性体
よりなる鉄心を挿入してもよい。

【００２９】図９は本発明の可変ミラーに適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡では、基板４０９ｅは鉄等
の強磁性体で作られており、反射膜としての薄膜４０９
ａはアルミニウム等からなっている。この場合、薄膜コ
イルを設けなくてもすむから、構造が簡単で、製造コス
トを低減することができる。また、電源スイッチ４１３
を切換え兼電源開閉用スイッチに置換すれば、コイル４
２７に流れる電流の方向を変えることができ、基板４０
９ｅ及び薄膜４０９ａの形状を自由に変えることができ
る。図１０は本実施例におけるコイル４２７の配置を示
し、図１１はコイル４２７の他の配置例を示している
が、これらの配置は、図７に示した実施例にも適用する
ことができる。なお、図１２は、図７に示した実施例に
おいて、コイル４２７の配置を図１１に示したようにし
た場合に適する永久磁石４２６の配置を示している。す
なわち、図１２に示すように、永久磁石４２６を放射状
に配置すれば、図７に示した実施例に比べて、微妙な変
形を基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに与えることができ
る。また、このように電磁気力を用いて基板４０９ｅ及
び薄膜４０９ａを変形させる場合（図７及び図９の実施
例）は、静電気力を用いた場合よりも低電圧で駆動でき
るという利点がある。

【００３０】以上、本発明の可変ミラーに適用可能ない
くつかの可変形状鏡の実施例を述べたが、ミラーの形を
変形させるのに、図６の例に示すように、２種類以上の
力を用いてもよい。つまり静電気力、電磁力、圧電効
果、磁歪、流体の圧力、電場、磁場、温度変化、電磁波
等のうちから２つ以上を同時に用いて可変形状鏡を変形
させてもよい。つまり２つ以上の異なる駆動方法を用い
て光学特性可変光学素子を作れば、大きな変形と微細な
変形とを同時に実現でき、精度の良い鏡面が実現でき
る。

【００３１】図１３は本発明の可変ミラーに適用可能な
可変形状鏡４０９を用いた撮像系、例えば携帯電話のデ
ジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視鏡、パソコン
用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等に用いら
れる撮像系の概略構成図である。本実施例の撮像系は、
可変形状鏡４０９と、レンズ９０２と、固体撮像素子４
０８と、制御系１０３とで一つの撮像ユニット１０４を
構成している。本実施例の撮像ユニット１０４では、レ
ンズ１０２を通った物体からの光は可変形状鏡４０９で
集光され、固体撮像素子４０８の上に結像する。可変形
状鏡４０９は、光学特性可変光学素子の一種であり、可
変焦点ミラーとも呼ばれている。

【００３２】本実施例によれば、物体距離が変わっても
可変形状鏡４０９を変形させることでピント合わせをす
ることができ、レンズをモータ等で駆動する必要がな
く、小型化、軽量化、低消費電力化の点で優れている。
また、撮像ユニット１０４は本発明の撮像系としてすべ
ての実施例で用いることができる。また、可変形状鏡４
０９を複数用いることでズーム、変倍の撮像系、光学系
を作ることができる。なお、図１３では、制御系１０３
にコイルを用いたトランスの昇圧回路を含む制御系の構
成例を示している。特に積層型圧電トランスを用いる
と、小型化できてよい。昇圧回路は本発明のすべての電
気を用いる可変形状鏡、可変焦点レンズに用いることが
できるが、特に静電気力、圧電効果を用いる場合の可変
形状鏡、可変焦点レンズに有用である。

【００３３】なお、実際に図１３の撮像系を組立てる場
合、ピント出しを行なう必要があるが、そのとき特定の
物体距離に置かれた基準物体の像を固体撮像素子４０８
に結像させて、固体撮像素子４０８を光軸方向に前後さ
せて最良のピントになるように位置決めして固体撮像素
子４０８を固定すると良い。このとき、可変形状鏡４０
９の反射面の形状は、基準の形状、例えば平面にしてお
く。このように組立てるのは、可変形状鏡４０９の反射
面の形状変化をフォーカス、ズーム等にフルに活用でき
るようになるメリットがあるからである。もし、固体撮
像素子４０８を上記のように位置決めせずに固定する
と、固体撮像素子４０８の位置決め誤差を可変形状鏡４
０９の反射面の形状変化で補正することになり、フォー
カス範囲、ズーム範囲が減ってしまう。もちろん、可変
形状鏡４０９の反射面の形状変化に余裕のある場合は、
上記のような固体撮像素子４０８の位置決めは不要で、
基準物体の像が最良になるように、可変形状鏡４０９の
反射面の形状変化でピント出しを行なっても良い。ま
た、図１３の撮像系は固体撮像素子４０８の代わりに写
真フィルム等の感光材料で構成してもよい。また、基準
物体としては、テクスチャート、輝点、光源によって照
らされたレチクル等が便利である。輝点としては、光源
につながれたファイバーの出射端、ピンホールを光源の
前方に置いたもの、テクスチャートを裏から光源で照ら
したもの等が便利である。

【００３４】図１４は本発明の可変ミラーに適用可能な
さらに他の実施例に係る、マイクロポンプ１８０で流体
１６１を出し入れし、レンズ面を変形させる可変形状鏡
１８８の概略構成図である。本実施例によれば、レンズ
面を大きく変形させることが可能になるというメリット
がある。マイクロポンプ１８０は、例えば、マイクロマ
シンの技術で作られた小型のポンプで、電力で動くよう
に構成されている。流体１６１は、透明基板１６３と、
弾性体１６４との間に挟まれている。マイクロマシンの
技術で作られたポンプの例としては、熱変形を利用した
もの、圧電材料を用いたもの、静電気力を用いたものな
どがある。

【００３５】図１５は本発明の可変ミラーに適用可能な
可変形状鏡に用いるマイクロポンプの一実施例を示す概
略構成図である。本実施例のマイクロポンプ１８０で
は、振動板１８１は静電気力、圧電効果等の電気力によ
り振動する。図１５では静電気力により振動する例を示
しており、図１５中、１８２，１８３は電極である。ま
た、点線は変形した時の振動板１８１を示している。振
動板１８１の振動に伴い、２つの弁１８４，１８５が開
閉し、流体１６１を右から左へ送るようになっている。

【００３６】本実施例の可変形状鏡１８８では、反射膜
１８９が流体１６１の量に応じて凹凸に変形すること
で、可変形状鏡として機能する。可変形状鏡１８８は流
体１６１で駆動されている。流体としては、シリコンオ
イル、空気、水、ゼリー、等の有機物、無機物を用いる
ことができる。

【００３７】なお、静電気力、圧電効果を用いた可変形
状鏡、可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧
が必要になる場合がある。その場合には、例えば図１３
に示すように、昇圧用のトランス、あるいは圧電トラン
ス等を用いて制御系を構成するとよい。また、反射用の
薄膜４０９ａは、変形しない部分にも設けておくと、可
変形状鏡の形状を干渉計等で測定する場合に、基準面と
して使うことができ便利である。

【００３８】図２６は本発明の可変ミラーに適用可能な
可変焦点ミラーの一例の構成を示す図である。図２６に
示す可変焦点ミラー５６５は可変焦点レンズを用いて構
成されている。そこで、可変焦点ミラー５６５の説明に
先立ち可変焦点レンズについて説明する。

【００３９】図１６は可変焦点レンズの原理的構成を示
す図である。この可変焦点レンズ５１１は、第１，第２
の面としてのレンズ面５０８ａ，５０８ｂを有する第１
のレンズ５１２ａと、第３，第４の面としてのレンズ面
５０９ａ，５０９ｂを有する第２のレンズ５１２ｂと、
これらレンズ間に透明電極５１３ａ，５１３ｂを介して
設けた高分子分散液晶層５１４とを有し、入射光を第
１，第２のレンズ５１２ａ，５１２ｂを経て収束させる
ものである。透明電極５１３ａ，５１３ｂは、スイッチ
５１５を介して交流電源５１６に接続して、高分子分散
液晶層５１４に交流電界を選択的に印加するようにす
る。なお、高分子分散液晶層５１４は、それぞれ液晶分
子５１７を含む球状、多面体等の任意の形状の多数の微
小な高分子セル５１８を有して構成し、その体積は、高
分子セル５１８を構成する高分子および液晶分子５１７
がそれぞれ占める体積の和に一致させる。

【００４０】ここで、高分子セル５１８の大きさは、例
えば球状とする場合、その平均の直径Ｄを、使用する光
の波長をλとするとき、例えば、 ２ｎｍ≦Ｄ≦λ／５ …(1) とする。すなわち、液晶分子５１７の大きさは、２ｎｍ
程度以上であるので、平均の直径Ｄの下限値は、２ｎｍ
以上とする。また、Ｄの上限値は、可変焦点レンズ５１
１の光軸方向における高分子分散液晶層５１４の厚さｔ
にも依存するが、λに比べて大きいと、高分子の屈折率
と液晶分子５１７の屈折率との差により、高分子セル５
１８の境界面で光が散乱して高分子分散液晶層５１４が
不透明になってしまうため、後述するように、好ましく
はλ／５以下とする。可変焦点レンズが用いられる光学
製品によっては高精度を要求しない場合もあり、そのと
きＤはλ以下でよい。なお、高分子分散液晶層５１４の
透明度は、厚さｔが厚いほど悪くなる。

【００４１】また、液晶分子５１７は、例えば、一軸性
のネマティック液晶分子を用いる。この液晶分子５１７
の屈折率楕円体は、図１７に示すような形状となり、 ｎ_ox＝ｎ_oy＝ｎ_o …(2) である。ただし、ｎ_oは常光線の屈折率を示し、ｎ_oxお
よびｎ_oyは、常光線を含む面内での互いに直交する方向
の屈折率を示す。

【００４２】ここで、図１６に示すように、スイッチ５
１５をオフ、すなわち高分子分散液晶層５１４に電界を
印加しない状態では、液晶分子５１７が様々な方向を向
いているので、入射光に対する高分子分散液晶層５１４
の屈折率は高く、屈折力の強いレンズとなる。これに対
し、図１８に示すように、スイッチ５１５をオンとして
高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加すると、液晶
分子５１７は、屈折率楕円体の長軸方向が可変焦点レン
ズ５１１の光軸と平行となるように配向するので、屈折
率が低くなり、屈折力の弱いレンズとなる。

【００４３】なお、高分子分散液晶層５１４に印加する
電圧は、例えば、図１９に示すように、可変抵抗器５１
９により段階的あるいは連続的に変化させることもでき
る。このようにすれば、印加電圧が高くなるにつれて、
液晶分子５１７は、その楕円長軸が徐々に可変焦点レン
ズ５１１の光軸と平行となるように配向するので、屈折
力を段階的あるいは連続的に変えることができる。

【００４４】ここで、図１６に示す状態、すなわち高分
子分散液晶層５１４に電界を印加しない状態での、液晶
分子５１７の平均屈折率ｎ_LC’は、図１７に示すように
屈折率楕円体の長軸方向の屈折率をｎ_zとすると、およ
そ （ｎ_ox＋ｎ_oy＋ｎ_Z）／３≡ｎ_LC’ …(3) となる。また、上記(2)式が成り立つときの平均屈折率
ｎ_LCは、ｎ_zを異常光線の屈折率ｎ_eと表して、 （２ｎ_o＋ｎ_e）／３≡ｎ_LC …(4) で与えられる。このとき、高分子分散液晶層５１４の屈
折率ｎ_Aは、高分子セル５１８を構成する高分子の屈折
率をｎ_Pとし、高分子分散液晶層５１４の体積に占める
液晶分子５１７の体積の割合をｆｆとすると、マックス
ウェル・ガーネットの法則により、 ｎ_A＝ｆｆ・ｎ_LC’＋（１−ｆｆ）ｎ_P …(5) で与えられる。

【００４５】したがって、図１９に示すように、レンズ
５１２ａおよび５１２ｂの内側の面、すなわち高分子分
散液晶層５１４側の面の曲率半径を、それぞれＲ₁およ
びＲ₂とすると、可変焦点レンズ５１１の焦点距離ｆ
₁は、 １／ｆ₁＝（ｎ_A−１）（１／Ｒ₁−１／Ｒ₂） …(6) で与えられる。なお、Ｒ₁およびＲ₂は、曲率中心が像点
側にあるとき、正とする。また、レンズ５１２ａおよび
５１２ｂの外側の面による屈折は除いている。つまり、
高分子分散液晶層５１４のみによるレンズの焦点距離
が、(6)式で与えられる。

【００４６】また、常光線の平均屈折率を、 （ｎ_ox＋ｎ_oy）／２＝ｎ_o’ …(7) とすれば、図１８に示す状態、すなわち高分子分散液晶
層５１４に電界を印加した状態での、高分子分散液晶層
５１４の屈折率ｎ_Bは、 ｎ_B＝ｆｆ・ｎ_o’＋（１−ｆｆ）ｎ_P …(8) で与えられるので、この場合の高分子分散液晶層５１４
のみによるレンズの焦点距離ｆ₂は、 １／ｆ₂＝（ｎ_B−１）（１／Ｒ₁−１／Ｒ₂） …(9) で与えられる。なお、高分子分散液晶層５１４に、図１
８におけるよりも低い電圧を印加する場合の焦点距離
は、(6)式で与えられる焦点距離ｆ₁と、(9)式で与えら
れる焦点距離ｆ₂との間の値となる。

【００４７】上記(6)および(9)式から、高分子分散液晶
層５１４による焦点距離の変化率は、 ｜（ｆ₂−ｆ₁）／ｆ₂｜＝｜（ｎ_B−ｎ_A）／（ｎ_B−１）｜ …(10) で与えられる。したがって、この変化率を大きくするに
は、｜ｎ_B−ｎ_A｜を大きくすればよい。ここで、 ｎ_B−ｎ_A＝ｆｆ（ｎ_o’−ｎ_LC’） …(11) であるから、｜ｎ_o’−ｎ_LC’｜を大きくすれば、変化
率を大きくすることができる。実用的には、ｎ_Bが、
１．３〜２程度であるから、 ０．０１≦｜ｎ_o’−ｎ_LC’｜≦１０ …(12) とすれば、ｆｆ＝０．５のとき、高分子分散液晶層５１
４による焦点距離を、０．５％以上変えることができる
ので、効果的な可変焦点レンズを得ることができる。な
お、｜ｎ_o’−ｎ_LC’｜は、液晶物質の制限から、１０
を越えることはできない。

【００４８】次に、上記(1)式の上限値の根拠について
説明する。「Solar Energy Materials and Solar Cell
s」31巻,Wilson and Eck,1993, Eleevier Science Publ
ishersB.v.発行の第197 〜214 頁、「Transmission var
iation using scattering/transparent switching film
s 」には、高分子分散液晶の大きさを変化させたときの
透過率τの変化が示されている。そして、かかる文献の
第206 頁、図６には、高分子分散液晶の半径をｒとし、
ｔ＝３００μｍ、ｆｆ＝０．５、ｎ_P ＝１．４５、ｎ_LC
＝１．５８５、λ＝５００ｎｍとするとき、透過率τ
は、理論値で、ｒ＝５ｎｍ（Ｄ＝λ／５０、Ｄ・ｔ＝λ
・６μｍ（ただし、Ｄおよびλの単位はｎｍ、以下も同
じ））のときτ≒９０％となり、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ
／１０）のときτ≒５０％になることが示されている。

【００４９】ここで、例えば、ｔ＝１５０μｍの場合を
推定してみると、透過率τがｔの指数関数で変化すると
仮定して、ｔ＝１５０μｍの場合の透過率τを推定して
みると、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０、Ｄ・ｔ＝λ・１
５μｍ）のときτ≒７１％となる。また、ｔ＝７５μｍ
の場合は、同様に、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０、Ｄ・
ｔ＝λ・７．５μｍ）のときτ≒８０％となる。

【００５０】これらの結果から、 Ｄ・ｔ≦λ・１５μｍ …(13) であれば、τは７０％〜８０％以上となり、レンズとし
て十分実用になる。したがって、例えば、ｔ＝７５μｍ
の場合は、Ｄ≦λ／５で、十分な透過率が得られること
になる。

【００５１】また、高分子分散液晶層５１４の透過率
は、ｎ_Pの値がｎ_LC’の値に近いほど良くなる。一方、
ｎ_o’とｎ_Pとが異なる値になると、高分子分散液晶層５
１４の透過率は悪くなる。図１６の状態と図１８の状態
とで、平均して高分子分散液晶層５１４の透過率が良く
なるのは、 ｎ_P＝（ｎ_o’＋ｎ_LC’）／２ …(14) を満足するときである。

【００５２】ここで、可変焦点レンズ５１１は、レンズ
として使用するものであるから、図１６の状態でも、図
１８の状態でも、透過率はほぼ同じで、かつ高い方が良
い。そのためには、高分子セル５１８を構成する高分子
の材料および液晶分子５１７の材料に制限があるが、実
用的には、 ｎ_o’≦ｎ_P≦ｎ_LC’ …(15) とすればよい。

【００５３】上記(14)式を満足すれば、上記(13)式は、
さらに緩和され、 Ｄ・ｔ≦λ・６０μｍ …(16) であれば良いことになる。なぜなら、フレネルの反射則
によれば、反射率は屈折率差の２乗に比例するので、高
分子セル５１８を構成する高分子と液晶分子５１７との
境界での光の反射、すなわち高分子分散液晶層５１４の
透過率の減少は、およそ上記の高分子と液晶分子５１７
との屈折率の差の２乗に比例するからである。

【００５４】以上は、ｎ_o’≒１．４５、ｎ_LC’≒１．
５８５の場合であったが、より一般的に定式化すると、 Ｄ・ｔ≦λ・１５μｍ・（１．５８５−１．４５）²／（ｎ_u−ｎ_P）² …(17) であればよい。ただし、（ｎ_u−ｎ_P）²は、（ｎ_LC’−
ｎ_P）²と（ｎ_o’−ｎ_P）²とのうち、大きい方である。

【００５５】また、可変焦点レンズ５１１の焦点距離変
化を大きくするには、ｆｆの値が大きい方が良いが、ｆ
ｆ＝１では、高分子の体積がゼロとなり、高分子セル５
１８を形成できなくなるので、 ０．１≦ｆｆ≦０．９９９ …(18) とする。一方、ｆｆは、小さいほどτは向上するので、
上記(17)式は、好ましくは、 4×10^-6〔μｍ〕²≦Ｄ・ｔ≦λ・45μｍ・(1.585−1.45)²/(ｎ_u−ｎ_P)²…(19) とする。なお、ｔの下限値は、図１６から明らかなよう
に、ｔ＝Ｄで、Ｄは、上述したように２ｎｍ以上である
ので、Ｄ・ｔの下限値は、（２×１０^-3μｍ）²、すな
わち４×１０^-6〔μｍ〕²となる。

【００５６】なお、物質の光学特性を屈折率で表す近似
が成り立つのは、「岩波科学ライブラリー８ 小惑星が
やってくる」向井正著,1994,岩波書店発行の第５８頁に
記載されているように、Ｄが１０ｎｍ〜５ｎｍより大き
い場合である。また、Ｄが５００λを越えると、光の散
乱は幾何学的となり、高分子セル５１８を構成する高分
子と液晶分子５１７との界面での光の散乱がフレネルの
反射式に従って増大するので、Ｄは、実用的には、 ７ｎｍ≦Ｄ≦５００λ …(20) とする。

【００５７】図２０は、図１９に示す可変焦点レンズ５
１１を用いたデジタルカメラ用の撮像光学系の構成を示
すものである。この撮像光学系においては、物体（図示
せず）の像を、絞り５２１、可変焦点レンズ５１１およ
びレンズ５２２を介して、例えばＣＣＤよりなる固体撮
像素子５２３上に結像させる。なお、図２０では、液晶
分子の図示を省略してある。

【００５８】かかる撮像光学系によれば、可変抵抗器５
１９により可変焦点レンズ５１１の高分子分散液晶層５
１４に印加する交流電圧を調整して、可変焦点レンズ５
１１の焦点距離を変えることより、可変焦点レンズ５１
１およびレンズ５２２を光軸方向に移動させることな
く、例えば、無限遠から６００ｍｍまでの物体距離に対
して、連続的に合焦させることが可能となる。

【００５９】図２１は可変焦点レンズの原理を用いた可
変焦点回折光学素子の一例の構成を示す図である。この
可変焦点回折光学素子５３１は、平行な第１，第２の面
５３２ａ，５３２ｂを有する第１の透明基板５３２と、
光の波長オーダーの溝深さを有する断面鋸歯波状のリン
グ状回折格子を形成した第３の面５３３ａおよび平坦な
第４の面５３３ｂを有する第２の透明基板５３３とを有
し、入射光を第１，第２の透明基板５３２，５３３を経
て出射させるものである。第１，第２の透明基板５３
２，５３３間には、図１６で説明したと同様に、透明電
極５１３ａ，５１３ｂを介して高分子分散液晶層５１４
を設け、透明電極５１３ａ，５１３ｂをスイッチ５１５
を経て交流電源５１６に接続して、高分子分散液晶層５
１４に交流電界を印加するようにする。

【００６０】かかる構成において、可変焦点回折光学素
子５３１に入射する光線は、第３の面５３３ａの格子ピ
ッチをｐとし、ｍを整数とすると、 ｐsinθ＝ｍλ …(21) を満たす角度θだけ偏向されて出射される。また、溝深
さをｈ、透明基板３３の屈折率をｎ₃₃とし、ｋを整数と
すると、 ｈ（ｎ_A−ｎ₃₃）＝ｍλ …(22) ｈ（ｎ_B−ｎ₃₃）＝ｋλ …(23) を満たせば、波長λで回折効率が１００％となり、フレ
アの発生を防止することができる。

【００６１】ここで、上記(22)および(23)式の両辺の差
を求めると、 ｈ（ｎ_A−ｎ_B）＝（ｍ−ｋ）λ …(24) が得られる。したがって、例えば、λ＝５００ｎｍ、ｎ
_A＝１．５５、ｎ_B＝１．５とすると、 ０．０５ｈ＝（ｍ−ｋ）・５００ｎｍ となり、ｍ＝１，ｋ＝０とすると、 ｈ＝１００００ｎｍ＝１０μｍ となる。この場合、透明基板５３３の屈折率ｎ₃₃は、上
記(22)式から、ｎ₃₃＝１．５であればよい。また、可変
焦点回折光学素子５３１の周辺部における格子ピッチｐ
を１０μｍとすると、θ≒２．８７°となり、Ｆナンバ
ーが１０のレンズを得ることができる。

【００６２】かかる可変焦点回折光学素子５３１は、高
分子分散液晶層５１４への印加電圧のオン・オフで光路
長が変わるので、例えば、レンズ系の光束が平行でない
部分に配置して、ピント調整を行うのに用いたり、レン
ズ系全体の焦点距離等を変えるのに用いることができ
る。

【００６３】なお、この実施形態において、上記(22)〜
(24)式は、実用上、 ０．７ｍλ≦ｈ（ｎ_A−ｎ₃₃）≦１．４ｍλ …(25) ０．７ｋλ≦ｈ（ｎ_B−ｎ₃₃）≦１．４ｋλ …(26) ０．７（ｍ−ｋ）λ≦ｈ（ｎ_A−ｎ_B）≦１．４（ｍ−ｋ）λ …(27) を満たせば良い。

【００６４】また、ツイストネマティック液晶を用いる
可変焦点レンズもある。図２２および図２３は、この場
合の可変焦点眼鏡５５０の構成を示すものであり、可変
焦点レンズ５５１は、レンズ５５２および５５３と、こ
れらレンズの内面上にそれぞれ透明電極５１３ａ，５１
３ｂを介して設けた配向膜５３９ａ，５３９ｂと、これ
ら配向膜間に設けたツイストネマティック液晶層５５４
とを有して構成し、その透明電極５１３ａ，５１３ｂを
可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接続して、ツ
イストネマティック液晶層５５４に交流電界を印加する
ようにする。

【００６５】かかる構成において、ツイストネマティッ
ク液晶層５５４に印加する電圧を高くすると、液晶分子
５５５は、図２３に示すようにホメオトロピック配向と
なり、図２２に示す印加電圧が低いツイストネマティッ
ク状態の場合に比べて、ツイストネマティック液晶層５
５４の屈折率は小さくなり、焦点距離が長くなる。

【００６６】ここで、図２２に示すツイストネマティッ
ク状態における液晶分子５５５の螺旋ピッチＰは、光の
波長λに比べて同じ程度か十分小さくする必要があるの
で、例えば、 ２ｎｍ≦Ｐ≦２λ／３ …(28) とする。なお、この条件の下限値は、液晶分子の大きさ
で決まり、上限値は、入射光が自然光の場合に、図２２
の状態でツイストネマティック液晶層５５４が等方媒質
として振る舞うために必要な値であり、この上限値の条
件を満たさないと、可変焦点レンズ５５１は偏光方向に
よって焦点距離の異なるレンズとなり、これがため二重
像が形成されてぼけた像しか得られなくなる。

【００６７】図２４(a)は可変焦点レンズの原理を応用
した可変偏角プリズムの構成を示すものである。この可
変偏角プリズム５６１は、第１，第２の面５６２ａ，５
６２ｂを有する入射側の第１の透明基板５６２と、第
３，第４の面５６３ａ，５６３ｂを有する出射側の平行
平板状の第２の透明基板５６３とを有する。入射側の透
明基板５６２の内面（第２の面）５６２ｂは、フレネル
状に形成し、この透明基板５６２と出射側の透明基板５
６３との間に、図１６で説明したと同様に、透明電極５
１３ａ，５１３ｂを介して高分子分散液晶層５１４を設
ける。透明電極５１３ａ，５１３ｂは、可変抵抗器５１
９を経て交流電源５１６に接続し、これにより高分子分
散液晶層５１４に交流電界を印加して、可変偏角プリズ
ム５６１を透過する光の偏角を制御するようにする。な
お、図２４(a)では、透明基板５６２の内面５６２ｂを
フレネル状に形成したが、例えば、図２４(b)に示すよ
うに、透明基板５６２および５６３の内面を相対的に傾
斜させた傾斜面を有する通常のプリズム状に形成するこ
ともできるし、あるいは図２１に示した回折格子状に形
成することもできる。回折格子状に形成する場合には、
上記の(21)〜(27)式が同様にあてはまる。

【００６８】かかる構成の可変偏角プリズム５６１は、
例えば、ＴＶカメラ、デジタルカメラ、フィルムカメ
ラ、双眼鏡等のブレ防止用として有効に用いることがで
きる。この場合、可変偏角プリズム５６１の屈折方向
（偏向方向）は、上下方向とするのが望ましいが、さら
に性能を向上させるためには、２個の可変偏角プリズム
５６１を偏向方向を異ならせて、例えば図２５に示すよ
うに、上下および左右の直交する方向で屈折角を変える
ように配置するのが望ましい。なお、図２４および図２
５では、液晶分子の図示を省略してある。

【００６９】そして、図２６に示す可変焦点ミラー５６
５も可変焦点レンズの原理を応用したものである。この
可変焦点ミラー５６５は、第１，第２の面５６６ａ，５
６６ｂを有する第１の透明基板５６６と、第３，第４の
面５６７ａ，５６７ｂを有する第２の透明基板５６７と
を有する。第１の透明基板５６６は、平板状またはレン
ズ状に形成して、内面（第２の面）５６６ｂに透明電極
５１３ａを設け、第２の透明基板５６７は、内面（第３
の面）５６７ａを凹面状に形成して、該凹面上に反射膜
５６８を施し、さらにこの反射膜５６８上に透明電極５
１３ｂを設ける。透明電極５１３ａ，５１３ｂ間には、
図１６で説明したと同様に、高分子分散液晶層５１４を
設け、これら透明電極５１３ａ，５１３ｂをスイッチ５
１５および可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接
続して、高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加する
ようにする。なお、図２６では、液晶分子の図示を省略
してある。

【００７０】かかる構成によれば、透明基板５６６側か
ら入射する光線は、反射膜５６８により高分子分散液晶
層５１４を折り返す光路となるので、高分子分散液晶層
５１４の作用を２回もたせることができると共に、高分
子分散液晶層５１４への印加電圧を変えることにより、
反射光の焦点位置を変えることができる。この場合、可
変焦点ミラー５６５に入射した光線は、高分子分散液晶
層５１４を２回透過するので、高分子分散液晶層５１４
の厚さの２倍をｔとすれば、上記の各式を同様に用いる
ことができる。なお、透明基板５６６または５６７の内
面を、図２１に示したように回折格子状にして、高分子
分散液晶層５１４の厚さを薄くすることもできる。この
ようにすれば、散乱光をより少なくできる利点がある。

【００７１】なお、以上の説明では、液晶の劣化を防止
するため、電源として交流電源５１６を用いて、液晶に
交流電界を印加するようにしたが、直流電源を用いて液
晶に直流電界を印加するようにすることもできる。ま
た、液晶分子の方向を変える方法としては、電圧を変化
させること以外に、液晶にかける電場の周波数、液晶に
かける磁場の強さ・周波数、あるいは液晶の温度等を変
化させることによってもよい。以上に示した構成例にお
いて、高分子分散液晶は液状ではなく固体に近いものも
あるので、その場合はレンズ５１２ａ，５１２ｂの一
方、透明基板５３２、レンズ５３８、レンズ５５２，５
５３の一方、図２４(a)における透明基板５６３、図２
４(b)における透明基板５６２，５６３の一方、透明基
板５６６，５６７の一方はなくてもよい。なお、本願で
は図２６のような、形状の変化しない可変焦点ミラー
も、可変形状鏡の中に含めるものとする。

【００７２】図２７は本発明の可変ミラーに適用可能な
可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構成図であ
る。本実施例では、デジタルカメラに用いられるものと
して説明する。なお、図２７中、４１１は可変抵抗器、
４１４は演算装置、４１５は温度センサー、４１６は湿
度センサー、４１７は距離センサー、４２４は振れセン
サーである。本実施例の可変形状鏡４５は、アクリルエ
ラストマー等の有機材料からなる電歪材料４５３と間を
隔てて分割電極４０９ｂを設け、電歪材料４５３の上に
順に電極４５２、変形可能な基板４５１を設け、さらに
その上に入射光を反射するアルミニウム等の金属からな
る反射膜４５０を設けて構成されている。このように構
成すると、分割電極４０９ｂを電歪材料４５３と一体化
した場合に比べて、反射膜４５０の面形状が滑らかにな
り、光学的に収差を発生させにくくなるというメリット
がある。なお、変形可能な基板４５１と電極４５２の配
置は逆でも良い。また、図２７中、４４９は光学系の変
倍、あるいはズームを行なう釦であり、可変形状鏡４５
は、釦４４９を使用者が押すことで反射膜４５０の形を
変形させて、変倍あるいは、ズームをすることができる
ように演算装置４１４を介して制御されている。なお、
アクリルエラストマー等の有機材料からなる電歪材料の
かわりに既に述べたチタン酸バリウム等の圧電材料を用
いてもよい。

【００７３】以上、本発明の可変ミラーに適用可能な光
学特性可変光学素子として構成された可変形状鏡、可変
焦点ミラー等について説明した。本発明の可変ミラーは
上述の光学特性可変光学素子を用いて構成されている。
以下に、本発明の可変ミラー及び可変ミラーを用いた光
学素子の実施例を説明する。

【００７４】図２８は本発明による可変ミラーの一実施
例を示す斜視図である。本実施例の可変ミラー６００
は、可変ミラー部材４０９を保護する為に、例えば、静
電駆動方式の可変ミラー部材４０９をセラミックあるい
はプラスチック等でできた絶縁体のパッケージ６０１に
封入して構成されている。絶縁体のパッケージ６０１の
光の入射及び出射側には透明な窓部材６０１Ｂが設けら
れており、光が透明な窓部材６０１Ｂを通って可変ミラ
ー部材４０９の反射面４０９ａに入射し、また、反射面
４０９ａでの反射光が透明な窓部材６０１Ｂを通って出
射するようになっている。図２８中、６０２はボンディ
ングワイヤーであり、ボンディングワイヤー６０２は、
後述の図３１に示すような可変ミラー４０９部材の分割
電極４０９ｂ、電極をなす反射面４０９ａ等に電気を供
給するために、リード線６０３と可変ミラー部材４０９
とを結んでいる。

【００７５】なお、絶縁体のパッケージ６０１の中に
は、可変ミラー部材４０９の駆動に必要な電子回路を含
むＩＣ６０４を一緒に収めて構成しても良い。また、ボ
ンディングワイヤー６０２、リード線６０３は、可変ミ
ラー部材４０９へ入射し出射する光線を含む面と可変ミ
ラー部材４０９との交線にほぼ平行な方向（図２８では
可変ミラー部材４０９の反射面４０９ａにおける光束通
過部分の外形６０５の長手方向であり矢印Ａで示してあ
る）に対して横方向に出すのが良い。なぜなら図１３に
示すように可変ミラー部材（可変形状鏡）４０９を用い
た場合、図２８の矢印Ａ方向に相当する方向は紙面に沿
う方向となるが、リード線６０３を矢印Ａ方向に相当す
る方向と平行な方向に出すと対物レンズ９０２の枠や固
体撮像素子４０８のパッケージなどに当たってしまう可
能性が高いからである。

【００７６】もちろん、光学系の邪魔にならなけば光束
通過部分の外形６０５の長手方向（矢印Ａ方向）に対し
てほぼ平行な方向に出しても良い。あるいは、図２９に
示すように、絶縁体のパッケージ６０１の裏面にリード
線６０３を出しても良い。このようにすると、例えば図
１３に示す可変形状鏡４０９の裏側のスペースが利用で
きて良い。

【００７７】なお、本実施例では、導電性の電極の一例
としてリード線６０３を示したが、リード線のかわりに
半田ボール等を用いてももちろん良い。図２８中、６０
６は光学装置に可変ミラー６００を組み込む時の位置決
め用のマークである。位置決め用マーク６０６を絶縁体
のパッケージ６０１に設けることにより偏心の少ない可
変ミラー４０９を用いた光学系が得られる。位置決め用
マーク６０６は十字線、円、彫った溝、穴、点などであ
り、印刷したものでも、絶縁体のパッケージ６０１の形
状を変えたものでもよく、位置を示すことができればど
のようなものでもよい。また、位置決め用マーク６０６
は図２８に示すように、可変ミラー４０９に設けておく
と、絶縁体のパッケージ６０１に対する可変ミラー４０
９の位置決めが容易になるのでより好ましい。

【００７８】また、透明な窓部材６０１Ｂの材質に赤外
カットフィルタ効果を有する材質を用いると、図１３に
示すような固体撮像素子を用いた電子撮像装置におい
て、赤外線カットフィルタを設けるスペースを省略する
ことができ、有利である。また、透明な窓部材６０１Ｂ
に、透明なガラス等を用いてその表面に多層膜からなる
赤外カットコーティングを真空蒸着などの手法を用いて
形成しても同様の効果が得られる。なお、本願では上記
のような電子撮像装置を光学装置の一つに含めている。

【００７９】図３０は本発明による可変ミラーの他の実
施例を示す斜視図である。本実施例の可変ミラー６０
０’は、可変ミラー部材４０９にフレキシブル基板６０
８を取付け、後述の図３１に示すような分割電極４０９
ｂから延びた電極６０９にフレキシブルなプリント配線
をつなげたものである。フレキシブル基板６０８も導電
性の電極を構成している。なお、図３０の実施例では、
フレキシブル基板６０８を電極６０９に接続した構成を
示したが、フレキシブル基板６０８をつながずに電極６
０９に図示省略した電線を直接半田付けして用いてもよ
い。また、本発明の可変ミラーに共通して言えることで
あるが、反射面４０９ａの利用光束が入射しない部分及
び反射面４０９ａの周囲の上側基板の部分を黒く塗って
不要光の反射をおさえて、フレアを防止するとよい。あ
るいは、黒く塗る代わりに黒いコーティングを施しても
よい。また、あるいは、黒い穴のあいた板材を反射面４
０９ａの周囲に取りつけてフレア絞りとしてもよい。要
するに、反射面４０９ａ、可変ミラー部材４０９、絶縁
体のパッケージ６０１等において、利用光束が入射しな
い部分の反射率をおさえるような構造にすればフレアを
防止することができてよい。あるいは、表面処理をすれ
ばフレア防止ができてよい。

【００８０】図３１は本発明による可変ミラーのさらに
他の実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変ミ
ラー６１１は、透明な窓部材６０１Ｂにも透明電極６１
０を設けて、静電駆動式の可変ミラー部材４０９の反射
面４０９ａを凹凸自在に変形できるように構成されてい
る。なお、図３１中、６１２は半田ボール、６１３は赤
外カットコーティング膜である。このように構成する
と、簡単な構成で２倍の反射面４０９ａの変形量が得ら
れるので良い。なお、可変ミラー部材４０９としては、
静電駆動式に限られるものではなく電磁力駆動式の可変
ミラー部材を用いてもよい。

【００８１】また、透明な窓部材６０１Ｂをレンズ形状
として光学系の一部を形成するようにしてもよい。その
場合には、光学系をコンパクト化できる。なお、図３１
の例では、透明な窓部材６０１Ｂは、レンズ形状に形成
されている。

【００８２】図３２は図２８に示す可変ミラー６００を
用いた光学装置の一実施例にかかる電子撮像機能を有す
る携帯電話６２０の概略構成図である。図３２中、６２
１は凹レンズ、５２１は絞り、６２２は凸レンズ、６２
３は接合レンズ、６２４はローパスフィルタ、６２５は
信号処理回路、６２６は表示装置、６２７は中央演算装
置、６２８はアンテナ、６２９は送受信機、６３０はメ
モリである。本実施例の可変ミラー６００を用いた携帯
電話６２０によれば、反射面４０９ａを変形させること
により、レンズを動かすことなく、フォーカシングをす
ることができる。また、凸レンズ６２２、接合レンズ６
２３の一部または全部を動かすことで、変倍を行ない、
変倍に伴うピント移動を可変ミラー６００で補償するよ
うにしてもよい。なお、透明な窓部材６０１Ｂの両面に
は、ゴースト防止の為に反射防止コートを施すのがよ
い。

【００８３】図３３は図２８〜図３２に示す各実施例に
よる可変ミラーにおいて、透明な窓部材を可変ミラー部
材の反射面に対して傾斜して配置した例を示す概略構成
図である。図３３に示すように、透明な窓部材６０１Ｂ
を反射面４０９ａに対してθだけ傾斜させるとよい。こ
こで、傾斜角度θは、１°以上８０°以下とする。つま
り次の条件式(29) １°≦θ≦８０° …(29) を満足するのがよい。傾斜角度θが１°より小さいとゴ
ースト除去が十分でなく、８０°より大きいと光学装置
の組み立てが困難になる。なお、本発明による可変ミラ
ーの実施例のすべてに言えることであるが、絶縁体のパ
ッケージ６０１には、図３３に示すように、空気が出入
りできる通気穴６３５を設けておくとよい。通気穴６３
５を設けておけば、空気が流動して反射面４０９ａが変
形しやすくなり、反射面４０９ａの変形の速度が上がっ
て有利である。

【００８４】図３４は本発明による可変ミラーのさらに
他の実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変ミ
ラー６３７は、三角柱状の形状をした絶縁体のパッケー
ジ６３６で構成され、絶縁体のパッケージ６３６には、
２つの透明な窓部材６０１Ｂ−１，６０１Ｂ−２が設け
られている。２つの透明な窓部材６０１Ｂ−１，６０１
Ｂ−２は、それぞれ光の入射、出射側の窓となってい
る。ここで、反射面４０９ａに対する透明な窓部材６０
１Ｂ−１の傾斜角度をθ₁、反射面４０９ａに対する透
明な窓部材６０１Ｂ−２の傾斜角度をθ₂としたとき、
次の条件式(30)，(31) １°≦θ₁≦８０° …(30) １°≦θ₂≦８０° …(31) を満たすようにするのがよい。その理由は、図３３の例
における条件式(29)で述べた理由と同じである。

【００８５】また、透明な窓部材６０１Ｂ−１，６０１
Ｂ−２の少なくとも一方をレンズとすると、他の光学系
が簡単になるので好ましい。図３４において、透明な窓
部材６０１Ｂ−２はレンズである。なお、透明な窓部材
６０１Ｂ−１，６０１Ｂ−２の少なくとも一方をレンズ
とした場合においても、上記条件式(30)，(31)は適用で
きる。

【００８６】なお、ここで、反射面４０９ａに対してθ
度の傾斜は、次のような角度を意味する。反射面４０９
ａが平面になる場合があれば、そのときの平面に対する
角度をθとする。反射面４０９ａが常に曲面である場合
は、その曲面を光束が通過する範囲内で近似する平面を
考えその平面に対する角度とする。また、反射面４０９
ａの面形状の変化とともに平面の傾きが変わる場合は、
そのうちのいずれかの平面の状態で、式(29)、(30)、(3
1)のいずれかが満たされていればよい。

【００８７】また、本発明のすべての可変ミラーに言え
ることであるが、透明な窓部材６０１Ｂがローパスフィ
ルタをかねるようにしてもよい。電子撮像系に可変ミラ
ーを用いた場合、透明な窓部材６０１Ｂを水晶等の複屈
折物質で作れば、モアレの除去ができ、かつコンパクト
でよい。なお、透明な窓部材６０１Ｂ−１，６０１Ｂ−
２の少なくとも一方が無い形態で可変ミラー６３７を一
つのブロックとして生産してもよい。用途に応じて透明
な窓部材６０１Ｂ−１，６０１Ｂ−２を追加して用いて
も良いからである。

【００８８】図３５は本発明による可変ミラーのさらに
他の実施例を示す断面図である。本実施例の可変ミラー
６５０は、リソグラフィー以外の方法も用いて作られて
いる。上側基板６５１は、金属板を切り抜いて作られて
いる。上側基板６５１には、薄いポリイミド膜６５２が
貼り付けられている。ポリイミド膜６５２が露出した面
の上にはアルミ膜６５３Ｂがコーティングされている。
スペーサ６５３は、金属板等を切って作られており、上
側基板６５１のポリイミド膜６５２側と下側基板６５４
との間に挟まれるようにして設けられている。

【００８９】下側基板６５４には、分割電極４０９ｂが
設けられている。分割電極４０９ｂは、下側基板６５４
上にプリント配線の技術で作られている。図３６は図３
５の実施例におけるプリント配線の技術で作られた下側
基板の例を示す説明図であり、(a)は片側配線、(b)は両
側配線の状態を示している。下側基板６５４は、ガラス
エポキシあるいはガラス板等の絶縁体である。分割電極
４０９ｂの形成には、エッチング（写真腐食）の技術が
用いられている。図３５に示す実施例の可変ミラー６５
０によれば、シリコンをリソグラフィーの手法を用いて
加工することなく、上側基板６５１と下側基板６５４と
を作ることができるので製造費用が低減できてよい。な
お、図３５の実施例では、上側基板６５１と下側基板６
５４は、ともにリソグラフィー以外の手法で作られてい
るが、一方の基板のみリソグラフィーの手法を用いて作
成してももちろんよい。

【００９０】また、本発明の可変ミラーに共通して言え
ることであるが、可変ミラーを鏡枠に組付ける場合は、
図３５の実施例の可変ミラー６５０でいえば、上側基板
６５１の上面Ｎを鏡枠に当てつけて位置決めするとよ
い。薄いポリイミドの膜６５２の面との平行度が出しや
すいからである。しかしながら、機械設計上、上側基板
６５１のＮ面で位置決めができない場合には、下側基板
６５４の下面Ｍを鏡枠に当てつけて位置決めをしてもよ
い。また、横方向の位置決めをするためには、上側基板
６５１あるいは下側基板６５４の外周を枠等に当てつけ
て位置決めするとよい。

【００９１】図３７は本発明の可変ミラーのさらに他の
実施例を示す断面図である。本実施例の可変ミラー６５
６は、ガラス基板を用いたいわゆるシリコンオングラス
の一例を示しており、下側基板はガラス基板６５５の上
にリソグラフィーの手法を用いて、分割電極４０９ｂ、
ＩＣ６０４を形成して構成されている。上側基板６５７
はリソグラフィーの手法を用いて或いは用いないで作っ
てもよい。本実施例で、分割電極４０９ｂを透明電極と
すれば、ガラス基板６５５は透明なのでアルミ膜６５３
Ｂの両面に光を入射させることが可能となり、光学系に
応用する時の範囲が広がる。また、ガラス基板６５５
は、例えば合成樹脂等、透明な材料であれば、ガラス以
外のもので構成してもよい。

【００９２】図３８は本発明の可変ミラーに適用可能な
光学特性可変光学素子を用いた光学系のさらに他の実施
例を示す断面図である。本実施例の光学系では、可変ミ
ラー部材６６９は、図２に示すような可変形状鏡４０９
と同様の圧電物質６７０，６７１の両端に電極６７２，
６７３を備えて構成されている。電極６７２，６７３は
いずれも反射面を兼ねている。そして、本実施例の光学
系は、さらに、レンズ６７４，６７５、ミラー６７６，
６７７が設けられており、これらを合わせてケプラー式
望遠鏡を構成しており、電極６７２，６７３が変形する
ことでピント合わせ、あるいは変倍が可能となってい
る。なお、図３８に示す光学系は、可変ミラー部材６６
９のかわりに図３７に示した可変ミラー部材６５６を用
いて構成しても、もちろんよい。

【００９３】図３９は本発明による可変ミラーのさらに
他の実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変ミ
ラー６８１は、図３５に示した可変ミラー６５０の反射
面を構成するアルミ膜６５３Ｂの保護用に弱い糊のつい
たビニール薄膜６８０を貼って構成されている。なお、
アルミ膜６５３Ｂを保護するための部材としては、ビニ
ールの代わりに他の合成樹脂、うすい金属等を用いても
良い。また、薄膜のかわりに薄い板を用いても良い。そ
の場合、ビニール薄膜６８０を貼った状態で光学装置へ
の組付けを行ない、装置完成直前にビニール薄膜６８０
をはがせば、光学装置組立中にアルミ膜６５３Ｂを損傷
することが少なくなる。あるいは、光学装置組立開始直
前にビニール薄膜６８０をはがし、可変ミラー６５０の
組付けを行う場合には、光学装置を組み立て前におい
て、部品として可変ミラー６８１を輸送するときなどに
アルミ膜６５３Ｂの損傷を防ぐことができる。

【００９４】次に、光情報処理用の光学系について述べ
る。図４０に示すように、面発光レーザ７０１と光ファ
イバ７０２との光学的接続のために、従来は、三角プリ
ズム７０３とセルフォック７０４が用いられていたが、
部品数が多くなってしまうという欠点があった。そこ
で、図４１に示すように、１つの自由曲面プリズム７０
５で面発光レーザ７０１と光ファイバ７０２とを接続す
るようにする。このように構成すれば、部品数が減ると
ともに明らかにコストを低減できるというメリットがあ
る。

【００９５】この場合、自由曲面プリズム７０５の自由
曲面Ａの形状は、ほぼ回転楕円面に形成するのがよい。
なぜなら、レーザ光が面発光レーザ７０１の一点Ｐより
射出し、光ファイバ７０２のコアＱに結像するものと考
えると、無収差で点Ｐより射出したレーザ光がコアＱに
結像するためには自由曲面プリズム７０５において反射
面をなす自由曲面Ａの形状は点Ｐ，Ｑを中心とする回転
楕円面になるからである。実際には、自由曲面プリズム
７０５において入射面をなす面Bと面発光レーザ７０１
の射出面との間、自由曲面プリズム７０５において射出
面をなす面Ｃと光ファイバ７０２の端面との間にはすき
間がある上、光源である面発光レーザ７０１の点Ｐ位置
でのレーザ光にも所定の面積があるので、自由曲面Ａの
形状は上記楕円面から多少変形していた方がコアＱに結
像するためにより適している場合もある。

【００９６】そして、自由曲面Ａの形状が、上記楕円面
から２ｍｍ以下のズレを持った形状であれば実用上充分
な性能が得られる。つまり、図４２に示すように、回転
楕円面（点線）からの自由曲面Ａのずれ量をΔとする
と、次の条件式(32) Δ≦２ｍｍ …(32) を満足すれば、実用上問題が少ない。さらに、次の条件
式(33) Δ≦１ｍｍ …(33) を満足すれば、さらに高精度のプリズムが得られる。

【００９７】なお、光源は面発光レーザに限らず、半導
体レーザ導波路からの出射光等どのようなものでもよ
い。また、図４０、４１に示すように、面発光レーザ７
０１、三角プリズム７０３、セルフォック７０４、自由
曲面プリズム７０５等を基板７０６に搭載する場合、図
４１に示すように、自由曲面プリズム７０５は、基板７
０６に対して垂直方向に出射する光を水平方向に曲げる
のに広く適用することができる。なお、図４１、４２に
おいて、自由曲面プリズム７０５は、面B，Ｃがほぼ平
面であり、かつ、面Ｂと面Ｃとが互いにほぼ垂直になる
ように形成されている。

【００９８】なお、面発光レーザ７０６と光ファイバ７
０２とを光学的に接続するために、図４１に示した自由
曲面プリズム７０５のかわりに、図４３に示すような反
射鏡７０８を用いてももちろんよい。

【００９９】図４４は１つの自由曲面プリズム７０５で
面発光レーザ７０６と光ファイバ７０２とを接続するよ
うにした他の実施例を示す概略構成図である。図４４の
例では、自由局面プリズム７０９は、光源７０１、光フ
ァイバ７０２等の光学部材を自由曲面プリズムにおける
入射及び出射位置に容易に位置決めして接続可能にする
枠（図４４では凹部Ｒ，Ｓ）が形成されている。そし
て、凹部Ｒの底面が入射面Ｂ、凹部Ｓの底面が出射面Ｃ
となっており、面B，Ｃがほぼ平面であり、かつ、面Ｂ
と面Ｃとが互いにほぼ垂直になるように形成されてい
る。なお、このような枠を兼ねた自由曲面プリズム７０
９は、合成樹脂等をモールド手法を用いて作成すれば、
容易に実現できる。また、図４１〜４４に示した光学部
材７０５，７０８，７０９は、夫々の光学系において基
板７０６を受光素子あるいは導波路等で置きかえた場合
には、光ファイバ７０２からの出射光を受光して射出す
る光学部材として用いることができる。

【０１００】図４５は自由曲面プリズムを用いた光情報
処理用光学系の他の実施例を示す光波長多重（ＤＷＤ
Ｍ）に用いられる光波長分波器７２０の概略構成図であ
る。本実施例の光波長分波器７２０は、光ファイバ７２
２，７２６と、自由曲面プリズム７２１と、干渉フィル
タ７２３と、自由曲面プリズム７２４と、光ファイバ７
２５とで構成されている。

【０１０１】自由曲面プリズム７２１は、光ファイバ７
２２を入射位置に容易に位置決めして接続可能にする枠
としての凹部Ｒ₁，光ファイバ７２６を出射位置に容易
に位置決めして接続可能にする枠としての凹部Ｒ₂が形
成された面と、自由曲面７２１Ａと、面７２１Ｃとを有
している。そして、凹部Ｒ₁の底面が入射面７２１Ｂ₁、
凹部Ｒ₂の底面が出射面７２１Ｂ₂となっており、面７２
１B₁，７２１Ｂ₂，７２１Ｃがほぼ平面であり、かつ、
面７２１Ｂ₁，７２１Ｂ₂と面７２１Ｃとが互いにほぼ垂
直になるように形成されている。

【０１０２】自由曲面プリズム７２５は、光ファイバ７
２５を入射及び出射位置に容易に位置決めして接続可能
にする枠としての凹部Ｓが形成された面と、自由曲面７
２４Ａと、面７２４Ｃとを有している。凹部Ｓの底面が
入出射面７２４Ｂとなっており、面７２４B，７２４Ｃ
がほぼ平面であり、かつ、面７２４Ｂと面７２４Ｃとが
互いにほぼ垂直になるように形成されている。

【０１０３】そして、このように構成された光波長分波
器７２０では、光ファイバ７２２から波長λ₁，λ₂，
…，λ_Nの混合波が自由曲面プリズム７２１の入射面７
２１Ｂ₁に入射する。自由曲面プリズム７２１の入射面
７２１Ｂ₁に入射した光は自由曲面Ａで反射し、かつ、
ほぼ平行光になって面７２１Ｃより出射し、干渉フィル
タ７２３に入射し、干渉フィルタ７２３で波長λ₁とそ
れ以外の波長の光に分けられる。そして、波長λ₁の光
のみが干渉フィルタ７２３を透過し自由曲面プリズム７
２４の入射面７２４Ｃに入射する。自由曲面プリズム７
２４の入射面７２４Ｃに入射した光は、自由曲面プリズ
ム７２４の自由曲面７２４Ａで反射し、かつ、集光され
て面７２４Ｂより出射し、光ファイバ７２５に入射す
る。一方、干渉フィルタ７２３で反射した波長λ₂，
λ₃，…，λ_Nの光は、自由曲面プリズム７２１の面７２
１Ｃに入射し、自由曲面７２１Ａで再度反射し、かつ、
集光されて出射面７２１Ｂ₂より出射し、光ファイバ７
２６に入射する。このようにして、波長λ₁の光のみが
分離されて光ファイバ７２５から取り出される。

【０１０４】以下、同様にして波長λ₂の光だけを透過
し他の波長の光だけを反射する干渉フィルタ７２３−２
を２つの自由曲面プリズム７２１−２，７２４−２では
さみ、自由曲面プリズム７２１−２に光ファイバ７２
６，７２６−２を接続し、自由曲面プリズム７２４−２
に光ファイバ７２５−２を接続する構成を繰り返すこと
で、波長λ₂の光が分離される。

【０１０５】以下同様の干渉フィルタ７２３−ｎを２つ
の自由曲面プリズム７２１−ｎ，７２４−ｎではさみ、
自由曲面プリズム７２１−ｎに光ファイバ７２６−ｎ−
１，７２６−ｎを接続し、自由曲面プリズム７２４−ｎ
に光ファイバ７２５−ｎを接続する構成を繰り返すこと
で、波長λ_nの光を分離できる（但し、ここでｎ：３、
４、……Ｎであり、Ｎは正数である）。なお、自由曲面
プリズム７２１−２，…，７２１−ｎは、自由曲面プリ
ズム７２１と全く同じ構成のものを使用することができ
る。また、自由曲面プリズム７２４−２，…，７２４−
ｎも、自由曲面プリズム７２４と全く同じ構成のものを
用いることができる。また、光ファイバ７２５−２，
…，７２５−ｎについても光ファイバ７２５と全く同じ
構成のものを用いることができる。さらに、光ファイバ
７２６−２，…，７２６−ｎについても光ファイバ７２
６と全く同じ構成のものを用いることができる。

【０１０６】なお、図４５に示した実施例の光波長分波
器は、干渉フィルタと自由曲面プリズムとが別体のもの
として構成されているが、例えば自由曲面プリズム７２
１の面７２１Ｃまたは自由曲面プリズム７２４の面７２
４Ｃに干渉膜を形成して、自由曲面プリズムと一体化し
てもよい。そのように構成すれば、従来の不均質レンズ
を用いた分波器に比べて、コストを低減しながら同様の
機能が得られる。また、自由曲面プリズム７２１，７２
４は、ともに自由曲面７２１Ａ，７２４Ａの形状が光フ
ァイバの入射端付近を焦点とする回転放物面、光ファイ
バの出射端付近を焦点とする回転放物面、またはそれら
の回転放物面に近い形状に形成されているのが良い。そ
のように形成すれば、ほぼ無収差で結像するからであ
る。本実施例においても、Δを自由曲面７２１Ａ，７２
４Ａの形状における回転放物面からのズレ量としたと
き、上記条件式(32)，(33)を満たせば図４１の実施例の
場合と同様の効果が得られる。

【０１０７】なお、図４５の実施例において、自由曲面
プリズム７２１の凹部Ｒ₁，Ｒ₂，Ｓは、上述のように、
ファイバを支える枠を兼ねるためのものである。また、
自由曲面プリズム７２１，７２４の面７２１Ｃ，７２４
Ｃの形状は平面に形成するのがよいが、球面、非球面、
自由曲面に形成して、自由曲面７２１Ａ，７２４Ａのパ
ワーを補うように、あるいは、自由曲面７２１Ａ，７２
４Ａで発生した収差を補正するようにしてもよい。ま
た、自由曲面プリズム７２１，７２４のかわりに自由曲
面反射鏡を用いても良い。また、面７２１Ａ，７２４Ａ
の形状は自由曲面に限られるものではなく、他の曲面形
状に形成してもよい。

【０１０８】以上、図４５の実施例の構成では、光波長
分波器について述べたが、光の向きを逆にすることによ
って、光波長分波器７２０は光波長混合器として用いる
こともできる。その場合にも、上記条件式(32)，(33)を
満たせば、図４１に示した実施例の場合と同様の効果が
得られる。

【０１０９】最後に、本発明で用いる用語の定義を述べ
ておく。

【０１１０】光学装置とは、光学系あるいは光学装置を
含む装置のことである。光学装置単体で機能しなくても
よい。つまり、装置の一部でもよい。

【０１１１】光学装置には、撮像装置、観察装置、表示
装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。

【０１１２】撮像装置の例としては、フィルムカメラ、
デジタルカメラ、ロボットの眼、レンズ交換式デジタル
一眼レフカメラ、テレビカメラ、動画記録装置、電子動
画記録装置、カムコーダ、ＶＴＲカメラ、電子内視鏡等
がある。デジカメ、カード型デジカメ、テレビカメラ、
ＶＴＲカメラ、動画記録カメラなどはいずれも電子撮像
装置の一例である。

【０１１３】観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、
眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバスコープ、ファインダ
ー、ビューファインダー等がある。

【０１１４】表示装置の例としては、液晶ディスプレ
イ、ビューファインダー、ゲームマシン（ソニー社製プ
レイステーション）、ビデオプロジェクター、液晶プロ
ジェクター、頭部装着型画像表示装置（ｈｅａｄ ｍｏ
ｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）、ＰＤＡ（携帯
情報端末）、携帯電話等がある。

【０１１５】照明装置の例としては、カメラのストロ
ボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等
がある。

【０１１６】信号処理装置の例としては、携帯電話、パ
ソコン、ゲームマシン、光ディスクの読取・書込装置、
光計算機の演算装置等がある。

【０１１７】撮像素子は、例えばＣＣＤ、撮像管、固体
撮像素子、写真フィルム等を指す。また、平行平面板は
プリズムの１つに含まれるものとする。観察者の変化に
は、視度の変化を含むものとする。被写体の変化には、
被写体となる物体距離の変化、物体の移動、物体の動
き、振動、物体のぶれ等を含むものとする。

【０１１８】拡張曲面の定義は以下の通りである。球
面、平面、回転対称非球面のほか、光軸に対して偏心し
た球面、平面、回転対称非球面、あるいは対称面を有す
る非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のな
い非球面、自由曲面、微分不可能な点、線を有する面
等、いかなる形をしていても良い。反射面でも、屈折面
でも、光になんらかの影響を与えうる面ならば良い。本
発明では、これらを総称して拡張曲面と呼ぶことにす
る。

【０１１９】光学特性可変光学素子とは、可変焦点レン
ズ、可変ミラー、面形状の変わる偏光プリズム、頂角可
変プリズム、光偏向作用の変わる可変回折光学素子、つ
まり可変ＨＯＥ，可変ＤＯＥ等を含む。

【０１２０】可変焦点レンズには、焦点距離が変化せ
ず、収差量が変化するような可変レンズも含むものとす
る。可変ミラーについても同様である。要するに、光学
素子で、光の反射、屈折、回折等の光偏向作用が変化し
うるものを光学特性可変光学素子と呼ぶ。

【０１２１】情報発信装置とは、携帯電話、固定式の電
話、ゲームマシン、テレビ、ラジカセ、ステレオ等のリ
モコンや、パソコン、パソコンのキーボード、マウス、
タッチパネル等の何らかの情報を入力し、送信すること
ができる装置を指す。撮像装置のついたテレビモニタ
ー、パソコンのモニター、ディスプレイも含むものとす
る。情報発信装置は、信号処理装置の中に含まれる。

【０１２２】以上説明したように、本発明の可変ミラー
及びそれを用いた光学装置は、特許請求の範囲の記載の
他に以下に示す特徴を備えている。

【０１２３】（１）透明な窓部材を有する絶縁性のパッ
ケージに、駆動用の回路とともに封止された可変ミラ
ー。

【０１２４】（２）位置決め用のマークが前記パッケー
ジに設けられている請求項１に記載の可変ミラー。

【０１２５】（３）パッケージ外部に出た導電性の電極
と透明な窓部材とを有する絶縁性のパッケージに封止さ
れた可変ミラー。

【０１２６】（４）可変ミラーへ入射し出射する光線を
含む面と可変ミラーの反射面との交線にほぼ平行な方向
に対して横方向に前記パッケージ外部に出た導電性の電
極を有する上記（３）に記載の可変ミラー。

【０１２７】（５）絶縁性のパッケージの裏面に導電性
の電極を有する上記（３）に記載の可変ミラー。

【０１２８】（６）可変ミラーへ入射し出射する光線を
含む面と可変ミラーの反射面との交線にほぼ平行な方向
に前記パッケージ外部に出た導電性の電極を有する上記
（３）に記載の可変ミラー。

【０１２９】（７）前記透明な窓部材が赤外カット効果
を有する請求項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記
載の可変ミラーを備えた光学装置。

【０１３０】（８）前記透明な窓部材に可変ミラーの反
射面を変形させるための透明電極を設けた請求項１、上
記（１）〜（６）のいずれかに記載の可変ミラー。

【０１３１】（９）前記透明な窓部材がレンズで構成さ
れている請求項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記
載の可変ミラー。

【０１３２】（１０）前記透明な窓部材が可変ミラーの
反射面に対して傾斜している請求項１、上記（１）〜
（６）のいずれかに記載の可変ミラー。

【０１３３】（１１）次の条件式(29)を満たす上記（１
０）に記載の可変ミラー。 １°＜θ＜８０° …(29) 但し、θは可変ミラーの反射面に対する透明な窓部材の
傾斜角度である。

【０１３４】（１２）前記パッケージが通気穴を備えて
いる請求項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の
可変ミラー。

【０１３５】（１３）複数の透明な窓部材を有する請求
項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の可変ミラ
ー。

【０１３６】（１４）複数の透明な窓部材を有し、少な
くともその一つが可変ミラーの面に対して傾斜している
請求項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の可変
ミラー。

【０１３７】（１５）複数の透明な窓部材を有し、少な
くともその一つがレンズで構成されている請求項１、上
記（１）〜（６）のいずれかに記載の可変ミラー。

【０１３８】（１６）前記複数の透明な窓部材の少なく
とも一つが次式(29)を満たす上記（１４）又は（１５）
に記載の可変ミラー。 １°＜θ＜８０° …(29) 但し、θは可変ミラーの反射面に対する透明な窓部材の
傾斜角度である。

【０１３９】（１７）前記透明な窓部材がローパスフィ
ルターで構成されている請求項１、上記（１）〜（６）
のいずれかに記載の可変ミラー。

【０１４０】（１８）上記（１７）に記載の可変ミラー
を備えた撮像装置。

【０１４１】（１９）フレキシブル基板を導電性の電極
として用いた可変ミラー。

【０１４２】（２０）請求項１、上記（１）〜（１９）
のいずれかに記載の可変ミラーを有し、ピント合わせ、
あるいは変倍を、可変ミラーで行うようにした撮像装
置。

【０１４３】（２１）写真腐食の技術を用いて作られた
電極を備えた可変ミラー。

【０１４４】（２２）ガラス基板上に電極を形成したこ
とを特徴とする可変ミラー。

【０１４５】（２３）透明基板上に透明電極を形成し、
ミラー面の両側から光の入射が可能なことを特徴とする
可変ミラー。

【０１４６】（２４）ガラス基板上に写真腐食技術を用
いて作られた電極を備えた可変ミラー。

【０１４７】（２５）リソグラフィーと写真腐食技術と
を併用して作られた可変ミラー。

【０１４８】（２６）ミラー面の両側から光の入射が可
能なことを特徴とする可変ミラー。

【０１４９】（２７）可変ミラーの光入射側の基板面と
鏡枠とを当てつけて位置決めを行う可変ミラーの実装方
法。

【０１５０】（２８）可変ミラーの光入射側と反射側と
基板面と鏡枠とを当てつけて位置決めを行う可変ミラー
の実装方法。

【０１５１】（２９）光情報処理を行う光学系におい
て、基板に垂直方向に出射される光を水平方向に曲げる
為に自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡を用いた光
学系。

【０１５２】（３０）光情報処理を行う光学系におい
て、水平方向から入射する光を基板に垂直方向に曲げる
為に自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡を用いた光
学系。

【０１５３】（３１）前記自由曲面プリズムまたは自由
曲面反射鏡の自由曲面が、ほぼ回転楕円面形状に形成さ
れている、上記（２９）に記載の光学系。

【０１５４】（３２）前記自由曲面プリズムまたは自由
曲面反射鏡の自由曲面が、回転楕円面から±２ｍｍ以内
のずれを有して形成されている、上記（２９）又は（３
０）に記載の光学系。

【０１５５】（３３）前記基板に垂直方向に出射される
光が半導体レーザーである、上記（２９）に記載の光学
系。

【０１５６】（３４）前記基板に垂直方向に出射される
光が面発光レーザーである、上記（２９）に記載の光学
系。

【０１５７】（３５）前記水平方向から入射する光が、
光ファイバから出射されることを特徴とする、上記（３
０）に記載の光学系。

【０１５８】（３６）自由曲面プリズムまたは自由曲面
反射鏡の面に、ファイバあるいは光源、導波路その他の
光学部品を接続するための枠を兼ねる形状が形成されて
いることを特徴とする、光情報処理を行う光学系に用い
られる自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡。

【０１５９】（３７）前記自由曲面プリズムまたは自由
曲面反射鏡が、合成樹脂で作られている、上記（２９）
に記載の光学系。

【０１６０】（３８）合成樹脂で作られた、上記（３
６）に記載の自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡。

【０１６１】（３９）光情報処理を行う光学系におい
て、光学部品と光学部品とを光学的に接続するために、
自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡を用いた光学
系。

【０１６２】（４０）光情報処理を行う光学系におい
て、光学部品と光学部品とを光学的に接続するために用
いられる自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡。

【０１６３】（４１）光情報処理を行う光学系におい
て、光学部品と光学部品とを光学的に接続するために用
いられ、２つの平面にはさまれた角度がほぼ９０度であ
る形状の自由曲面プリズムを備えた光学系。

【０１６４】（４２）光情報処理を行う光学系におい
て、光学部品と光学部品を光学的に接続するために用い
られ、２つの平面にはさまれた角度がほぼ９０度である
形状の自由曲面プリズム。

【０１６５】（４３）光の入射方向と、出射方向とのな
す角がほぼ９０度であることを特徴とする自由曲面プリ
ズムまたは自由曲面反射鏡を備えた光情報処理を行う光
学系。

【０１６６】（４４）上記（４３）に記載の光学系に用
いられる自由曲面プリズムまたは自由曲面反射鏡。

【０１６７】（４５）可変ミラーの光を反射する面を保
護する為の薄膜、あるいは薄板を有する可変ミラー。

【０１６８】（４６）前記可変ミラーの光を反射する面
を保護する為の薄膜、あるいは薄板を光学装置の組み立
て直前、あるいは組み立て中、あるいは組み立て後には
がす、可変ミラーを有する光学装置の組み立て方法。

【０１６９】（４７）波長分波器であって、２つの曲面
プリズムあるいは曲面反射鏡の間に異なる波長の光を選
択的に反射あるいは透過するフィルターを設けたことを
特徴とする波長分波器。

【０１７０】（４８）前記曲面の形状が回転放物面ある
いは自由曲面である上記（４７）に記載の波長分波器。

【０１７１】（４９）次の条件式(32)または条件式(33)
を満たす上記（４８）に記載の波長分波器。 Δ≦２ｍｍ …(32) Δ≦１ｍｍ …(33) 但し、Δは回転楕円面からの前記曲面のずれである。

【０１７２】（５０）上記（４７）に記載の波長分波器
をカスケードに複数個接続したことを特徴とする波長分
波器。

【０１７３】（５１）光波長多重通信に用いられる上記
（４７）に記載の波長分波器。

【０１７４】（５２）波長混合器であって、２つの曲面
プリズムあるいは曲面反射鏡の間に異なる波長の光を選
択的に反射あるいは透過するフィルターを設けたことを
特徴とする波長混合器。

【０１７５】（５３）前記曲面の形状が回転放物面ある
いは自由曲面である上記（５２）に記載の波長混合器。

【０１７６】（５４）次の条件式(32)または条件式(33)
を満たす上記（５３）に記載の波長混合器。 Δ≦２ｍｍ …(32) Δ≦１ｍｍ …(33) 但し、Δは回転楕円面からの前記曲面のずれである。

【０１７７】（５５）上記（５２）に記載の波長混合器
をカスケードに複数個接続したことを特徴とする波長混
合器。

【０１７８】（５６）光波長多重通信に用いられる上記
（５２）に記載の波長混合器。

【０１７９】（５７）固定された電極を有する下側基板
をガラス等の絶縁体で作り、形状可変なミラー面を有す
る上側基板を、シリコンのリソグラフィー加工を用いて
作ることを特徴とする可変ミラー。

【０１８０】（５８）固定された電極を有する下側基板
をガラス等の絶縁体に写真腐食技術で導電性の電極を形
成して作り、形状可変なミラー面を有する上側基板を、
シリコンのリソグラフィー加工を用いて作ることを特徴
とする可変ミラー。

【０１８１】（５９）形状可変なミラー面が有機材料の
膜の上に金属薄膜を形成して作られていることを特徴と
する上記（５７）又は（５８）に記載の可変ミラー。

【０１８２】（６０）可変ミラーと撮像素子を有する撮
像装置において、可変ミラーのある基準状態において、
基準物体の撮像素子上の結像状態が最も良くなる位置で
前記撮像素子を固定することによってピント出しを行う
ことを特徴とする、撮像装置の組み立て方法、撮像装置
の組み立て装置、あるいは組み立てられた撮像装置。

【０１８３】（６１）可変ミラーと撮像素子を有する撮
像装置において、基準物体の撮像素子上の像の結像状態
が最も良くなる位置で可変ミラーの基準状態を決定する
ことによってピント出しを行うことを特徴とする、撮像
装置の組み立て方法、撮像装置の組み立て装置、あるい
は組み立てられた撮像装置。

【０１８４】（６２）可変ミラーの反射面のうちで、光
学系の利用光束が入射しない部分にフレア防止のため
に、反射率が低くなる表面処理を行なったことを特徴と
する可変ミラー。

【０１８５】（６３）可変ミラーの反射面の周囲の部材
に、フレア防止のために、光の反射率が低くなる表面処
理を行ったことを特徴とする可変ミラー。

【０１８６】（６４）光の反射率が低くなる表面処理が
黒い塗料、あるいは黒いコートであることを特徴とする
上記（６２）又は（６３）に記載の可変ミラー。

【０１８７】（６５）可変ミラーの反射面の周囲の部材
に、フレア防止のために、光の反射率が低くなる構造を
設けたことを特徴とする可変ミラー。

【０１８８】（６６）光の反射率が低くなる構造がフレ
ア絞りである上記（６５）に記載の可変ミラー。

【発明の効果】本発明によれば、消費電力が小さく、音
が静かで、応答時間が短く、機械的構造が簡単で、傷が
付きにくく、かつ、コストダウンに寄与する可変ミラー
及び可変ミラーを備えた光学装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡を
用いたデジタルカメラのケプラー式ファインダーの概略
構成図である。

【図２】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡４
０９の他の実施例を示す概略構成図である。

【図３】図２の実施例の可変形状鏡に用いる電極の一形
態を示す説明図である。

【図４】図２の実施例の可変形状鏡に用いる電極の他の
形態を示す説明図である。

【図５】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図６】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図７】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図８】図７の実施例における薄膜コイル４２７の巻密
度の状態を示す説明図である。

【図９】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図１０】図９の実施例におけるコイル４２７の一配置
例を示す説明図である。

【図１１】図９の実施例におけるコイル４２７の他の配
置例を示す説明図である。

【図１２】図７に示した実施例において、コイル４２７
の配置を図１１に示したようにした場合に適する永久磁
石４２６の配置を示す説明図である。

【図１３】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡
４０９を用いた撮像系、例えば携帯電話のデジタルカメ
ラ、カプセル内視鏡、電子内視鏡、パソコン用デジタル
カメラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等に用いられる撮像系
の概略構成図である。

【図１４】本発明の可変ミラーに適用可能なさらに他の
実施例に係る、マイクロポンプ１８０で流体１６１を出
し入れし、レンズ面を変形させる可変形状鏡１８８の概
略構成図である。

【図１５】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡
に用いるマイクロポンプの一実施例を示す概略構成図で
ある。

【図１６】可変焦点レンズの原理的構成を示す図であ
る。

【図１７】一軸性のネマティック液晶分子の屈折率楕円
体を示す図である。

【図１８】図１６に示す高分子分散液晶層に電界を印加
状態を示す図である。

【図１９】図１６に示す高分子分散液晶層への印加電圧
を可変にする場合の一例の構成を示す図である。

【図２０】図１９に示す可変焦点レンズ５１１を用いた
デジタルカメラ用の撮像光学系の一実施例を示す図であ
る。

【図２１】可変焦点レンズの原理を用いた可変焦点回折
光学素子の一例の構成を示す図である。

【図２２】ツイストネマティック液晶を用いる可変焦点
レンズを有する可変焦点眼鏡の構成を示す図である。

【図２３】図２２に示すツイストネマティック液晶層へ
の印加電圧を高くしたときの液晶分子の配向状態を示す
図である。

【図２４】可変焦点レンズの原理を応用した可変偏角プ
リズムの二つの例の構成を示す図である。

【図２５】図２４に示す可変偏角プリズムの使用態様を
説明するための図である。

【図２６】本発明の可変ミラーに適用可能な可変焦点ミ
ラーの一例の構成を示す図である。

【図２７】本発明の可変ミラーに適用可能な可変形状鏡
のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図２８】本発明による可変ミラーの一実施例を示す斜
視図である。

【図２９】図２８の変形例を示す概略構成図である。

【図３０】本発明による可変ミラーの他の実施例を示す
斜視図である。

【図３１】本発明による可変ミラーのさらに他の実施例
を示す概略構成図である。

【図３２】図２８に示す可変ミラー６００を用いた光学
装置の一実施例にかかる電子撮像機能を有する携帯電話
６２０の概略構成図である。

【図３３】図２８〜図３２に示す各実施例による可変ミ
ラーにおいて、透明な窓部材を可変ミラー部材の反射面
に対して傾斜して配置した例を示す概略構成図である。

【図３４】本発明による可変ミラーのさらに他の実施例
を示す概略構成図である。

【図３５】本発明による可変ミラーのさらに他の実施例
を示す断面図である。

【図３６】図３５の実施例におけるプリント配線の技術
で作られた下側基板の例を示す説明図であり、(a)は片
側配線、(b)は両側配線の状態を示している。

【図３７】本発明の可変ミラーのさらに他の実施例を示
す断面図である。

【図３８】本発明の可変ミラーに適用可能な光学特性可
変光学素子を用いた光学系のさらに他の実施例を示す断
面図である。

【図３９】本発明による可変ミラーのさらに他の実施例
を示す概略構成図である。

【図４０】光情報処理用光学系の一従来例を示す概略構
成図である。

【図４１】自由曲面プリズム７０５を用いて面発光レー
ザ７０６と光ファイバ７０２とを光学的接続させた光情
報処理用光学系の一実施例を示す概略構成図である。

【図４２】図４１の光学系における自由曲面プリズム７
０５の説明図である。

【図４３】反射鏡７０８を用いて面発光レーザ７０６と
光ファイバ７０２とを光学的接続させた光情報処理用光
学系の一実施例を示す概略構成図である。

【図４４】１つの自由曲面プリズム７０５で面発光レー
ザ７０６と光ファイバ７０２とを接続するようにした他
の実施例を示す概略構成図である。

【図４５】自由曲面プリズムを用いた光情報処理用光学
系の他の実施例を示す光波長多重（ＤＷＤＭ）に用いら
れる光波長分波器７２０の概略構成図である。

【符号の説明】

４５，１８８ 可変形状鏡 １０２，５１２ａ，５１２ｂ，５２２，５３８，６７
４，６７５レンズ １０３ 制御系 １０４ 撮像ユニット １６０，１８０ マイクロポンプ １６１ 流体 １６３，５３２，５３３，５６２，５６３，５６６，５
６７ 透明基板 １６４ 弾性体 １６８ 液溜 １８１ 振動板 １８２，１８３，４０９ｂ，４０９ｄ，４５２，６０
９，６７２，６７３電極 １８４，１８５ 弁 １８９，４５０ 反射膜 ４２６ 永久磁石 ４０４ プリズム ４０９ｃ−２ 電歪材料 ４０３ 撮像レンズ ４０５ 二等辺直角プリズム ４０６，６７６，６７７ ミラー ４０８，５２３ 固体撮像素子 ４０９ 光学特性可変形状鏡（可変ミラー部材） ４０９ａ 薄膜（反射面） ４０９ｃ，４０９ｃ’ 圧電素子 ４０９ｃ−１，４０９ｅ，７０６ 基板 ４１１ 可変抵抗器 ４１２ 電源 ４１３ 電源スイッチ ４１４ 演算装置 ４１５ 温度センサー ４１６ 湿度センサー ４１７ 距離センサー ４２３ 支持台 ４２４ 振れセンサー ４２５，４２８ 駆動回路 ４２７ コイル ４４９ 釦 ４５１ 変形可能な基板 ４５３ 電歪材料 ５０９ａ，５３３ａ，５６３ａ，５６７ａ 第
３の面 ５０９ｂ，５３３ｂ，５６３ｂ，５６７ｂ 第
４の面 ５１１ 可変焦点レンズ ５１３ａ，５１３ｂ，６１０ 透明電極 ５１４ 高分子分散液晶層 ５１５ スイッチ ５１６ 交流電源 ５１７ 液晶分子 ５１８ 高分子セル ５１９ 可変抵抗器 ５２１ 絞り ５３１ 可変焦点回折光学素子 ５３２ａ，５６２ａ，５６６ａ 第１の面 ５３２ｂ，５６２ｂ，５６６ｂ 第２の面 ５３９ａ，５３９ｂ 配向膜 ５５０ 可変焦点眼鏡 ５６１ 可変偏角プリズム ５６５ 可変焦点ミラー ５６８ 反射膜 ６００，６００’，６１１，６３７，６５０，６８１
可変ミラー ６０１，６３６ 絶縁体のパッケージ ６０１Ｂ，６０１Ｂ−１，６０１−Ｂ−２ 透明
な窓部材 ６０２ ボンディングワイヤー ６０３ リード線 ６０４ ＩＣ ６０５ 反射面４０９ａにおける光束通過部分の
外形 ６０６ 位置決め用マーク ６０８ フレキシブル基板 ６１２ 半田ボール ６１３ 赤外カットコーティング膜 ６２０ 携帯電話 ６２１ 凹レンズ ６２２ 凸レンズ ６２３ 接合レンズ ６２４ ローパスフィルタ ６２５ 信号処理回路 ６２６ 表示回路 ６２７ 中央演算装置 ６２８ アンテナ ６２９ 送受信機 ６３０ メモリ ６３５ 通気穴 ６５１，６５７ 上側基板 ６５２ ポリイミド膜 ６５３ スペーサ ６５３Ｂ アルミ膜 ６５４ 下側基板 ６５５ ガラス基板 ６５６，６６９ 可変ミラー部材 ６７０，６７１ 圧電物質 ６８０ ビニール薄膜 ７０１ 面発光レーザ ７０２，７２２，７２５，７２５−２，７２５−ｎ，７
２６，７２６−ｎ，７２６−ｎ−１ 光ファイバ ７０３ 三角プリズム ７０４ セルフォック ７０５，７０９，７２１，７２１−２，７２１−ｎ，７
２４，７２４−２，７２４−ｎ 自由曲面プリズ
ム ７０８ 反射鏡 ７２０ 光波長分波器 ７２１Ａ，７２４Ａ 自由曲面 ７２３ 干渉フィルタ ９０１ 接眼レンズ ９０２ 対物レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｂ ２Ｈ１０１ 17/17 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｚ ５Ｃ０２２ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA31 CA01 CA12 CA21 2H042 DD13 DE00 2H044 DA01 DA02 DB00 DB04 DC02 DE01 2H051 AA00 CD21 CD22 FA01 FA07 FA09 FA61 GB08 2H087 KA03 KA10 KA14 KA15 TA01 TA03 TA05 2H101 FF00 FF08 5C022 AA00 AC02 AC09 AC70 AC78 CA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な窓部材を有する絶縁性のパッケー
   ジに封止された可変ミラー。
2. 【請求項２】 プリント配線の技術を用いて作られた電
   極を備えた可変ミラー。
3. 【請求項３】 ミラー面の両側から光の入射が可能な可
   変ミラーを用いて、ピント合わせ、あるいは変倍を行う
   光学装置。