JPH1114919A - 変形可能ミラー、及びその組立て方法並びに組立て装置、及び光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁部材の帯電を防止し、可撓性部材の変形形
状を高精度に保持することが可能な変形可能ミラーを提
供する。 【解決手段】変形可能ミラー１は、大きく分けると、ミ
ラー基板２、参照基板３、及び電圧印加部４に分けら
れ、これらから構成される。変形可能ミラー１を変形さ
せるか、変形させないかの切替えは、電圧印加部４によ
り制御される。電圧印加部４によって、可撓性部材５と
対向電極８間に交流電圧が印加されると、両者間に静電
引力が発生し、可撓性部材５が参照面７に吸引されて、
この参照面７に沿った形状に変形する。電圧印加部４に
よる交流電圧の印加を停止すると、可撓性部材５と対向
電極８間には静電引力が働かなくなり、可撓性部材５が
初期形状に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、反射面の変形が
可能であって、その変形により入射光に各種の変調を与
える変形可能ミラー、及びその組立て方法並びに組み立
て装置、及び光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学装置としては、変形可能な反射面を
有する変形可能ミラーと、この変形可能ミラーの反射面
によって反射された光が通過するレンズとを備えるもの
があり、変形可能ミラーの反射面を変形しないとき、変
形するときに応じて、レンズを通過した光の焦点を変化
させている。これによって、例えば異なる厚さの各光デ
ィスクのいずれに対しても、光の焦点を正確に位置決め
することができ、これらの光ディスクへの記録や再生が
可能となる。

【０００３】この種の反射面の変形が可能なミラーとし
ては、例えば特開平７−４９４６０号公報に記載の焦点
可変ミラーがある。図１７は、この焦点可変ミラーを示
している。同図において、薄膜ダイヤフラム３０１は、
可撓性を有しており、厚さ１０μｍ程度のパイレックス
ガラス等から形成されたものである。この薄膜ダイヤフ
ラム３０１の表面には、光反射及び電極として作用する
金属層３０３を形成している。リング状基板３０２は、
円筒状であって、単結晶シリコンから形成されたもので
ある。薄膜ダイヤフラム３０１の表側周縁は、リング状
基板３０２に陽極接合されていている。また、薄膜ダイ
ヤフラム３０１の裏側周縁は、絶縁体の台座部材３０４
に接着されている。この台座部材３０４の内側には、可
撓性部材３０１と距離を隔てて、対向電極層３０５を設
けている。

【０００４】この様な構成において、対向電極３０５と
金属層３０３間に、直流電圧を印加すると、両者間に静
電引力が発生し、薄膜ダイヤフラム３０１が凹面状に変
形する。

【０００５】しかしながら、このような変形可能ミラー
では次のような間題がある。

【０００６】印加電圧による静電引力と薄膜ダイヤフ
ラム３０１の引っ張り応力とのつりあいのみによって、
薄膜ダイヤフラム３０１の変形形状が決定するので、こ
の変形形状が安定しない。

【０００７】空間的に離れた対向電極３０５と金属層
３０３間の静電引力による変形であるため、薄膜ダイヤ
フラム３０１を凹形状にしか変形することができない。

【０００８】静電引力の大きさは、対向電極３０５と
金属層３０３間の距離に大きく左右されるため、組立て
精度が要求される。

【０００９】環境温湿度の影響によって、静電引力と
薄膜ダイヤフラム３０１の引っ張り応力とのつりあい状
態が変化するので、薄膜ダイヤフラム３０１の変形形状
の再現性が悪い。

【００１０】そこで、この発明の出願人は、これらの間
題を解決し得る変形可能ミラー（特願平７−３１２９１
７号）を提案した。図１８は、この変形可能ミラーを示
している。同図において、可撓性部材２０１は、弾性変
形可能であって、反射面２０１ａを有する。基板枠２０
２は、可撓性部材２０１の周縁を支持している。参照基
板２０３は、平坦部２０４と参照面２０５を有してお
り、平坦部２０４を可撓性部材２０１の裏側周縁に接着
して、基板枠２０２との間で該可撓性部材２０１の周縁
を挟持している。参照面２０５上に、対向電極２０６を
積層し、参照面２０５及び平坦部２０４上に、電圧のリ
ークを防止するための絶縁部材２０７を積層している。

【００１１】この様な構成において、対向電極２０６と
可撓性部材２０１間に電圧を印加すると、両者間の静電
引力によって、可撓性部材２０１が参照面２０５へと吸
い寄せられ、この可撓性部材２０１が参照面２０５に沿
った形状に変形する。

【００１２】ここでは、可撓性部材２０１が参照面２０
５に吸着した状態で変形するため、この可撓性部材２０
１の変形形状が安定し、環境変化による影響を受け難く
なる。また、参照面２０５の表面形状を例えば、凸形状
や凹形状、あるいはこの両方を組み合わせた形状とする
ことにより、可撓性部材２０１を凹形状のみでなく任意
の形状に変形させることが可能となる。

【００１３】次に、この変形可能ミラーについて、より
詳細に説明する。基板枠２０２は、シリコン基板から形
成されたものであり、このシリコン基板の一方の面にニ
ッケル膜等を電界メッキ法等によって形成してから、こ
のシリコン基板の中央部を異方性エッチングによって選
択的に浸食してなる。このエッチングによって、シリコ
ン基板の残った部分が基板枠２０２となり、先のニッケ
ル膜が可撓性部材２０１となる。参照基板２０３は、ガ
ラスモールド法や樹脂の成形によって形成されたもので
あり、この参照基板２０３の参照面２０５に、アルミニ
ウム等からなる対向電極２０６と酸化シリコン等からな
る絶縁部材２０７を順次形成している。基板枠２０２と
参照基板２０３とは、図示しないスペーサーを介在さ
せ、接着材によって相互に固定されている。そして、可
撓性部材２０１と対向電極２０６間に電圧を印加するこ
とにより、静電引力を発生させ、可撓性部材２０１を参
照面２０５に沿うように変形させている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可撓性
部材２０１を参照面２０５に沿って変形させると言う上
記変形可能ミラーにおいても以下の様な間題がある。

【００１５】可撓性部材２０１と対向電極２０６間に電
圧を印加すると、両者間に存在する絶縁部材２０７に電
荷が注入され、この絶縁部材２０７が帯電してしまう。
この状態では、可撓性部材２０１と絶縁部材２０７間に
斥力が発生するので、可撓性部材２０１の変形形状が安
定しなくなったり、可撓性部材２０１が参照面２０５に
沿って変形しなくなる。あるいは、電圧印加により発生
する静電引力と絶縁部材２０７の帯電によって発生する
静電斥力が相殺されて、実効的な静電引力が低減し、可
撓性部材２０１の大きな変形や複雑な形状への変形が困
難となる。

【００１６】また、絶縁部材２０７が帯電した状態で
は、可撓性部材２０１と対向電極２０６間に電圧を印加
せずに、可撓性部材２０１を変形していない初期状態
（平板状態）に保持しようとしても、絶縁部材２０７と
可撓性部材２０１間の静電引力によって、この初期状態
を保特することが困難となる。

【００１７】更に、ニッケル膜等の可撓性部材２０７と
シリコン基板から形成された基板枠２０２の熱膨張係数
の差から、環境温度の変化に伴い、その引っ張り応力が
変化したり、座屈するという間題がある。

【００１８】また、基板枠２０２と参照基板２０３の組
立て時に、可撓性部材２０７と参照面２０５の平行度や
ギャップを高精度に管理する必要がある。このために
は、例えば基板枠２０２をギャップとなるスペーサーを
介して参照基板２０３に押し当て、この状態で、両者を
接着することが考えられる。ところが、この場合、基板
枠２０２に余分な応力がかかり、可撓性部材２０７が変
形して、ギャップを高精度に管理することができないと
いう間題がある。

【００１９】従って、従来の変形可能ミラーでは、高精
度に各種の変調を行うことができる光学装置に利用する
ことが困難であった。

【００２０】そこで、この発明は、これらの課題を鑑み
てなされたものであり、絶縁部材の帯電を防止し、可撓
性部材の変形形状を高精度に保持することが可能であ
り、また複雑な形状や大きな変位を伴う形状に、可撓性
部材を変形することが可能であり、更に可撓性部材と参
照面の平行度、及び両者間のギャップを高精度に管理す
ることができ、あるいは環境温度の変動の影響を受け難
く、小型で簡易な構成であって、安価に製造可能な変形
可能ミラー、及びその組立て方法並びに組み立て装置、
及びこの変形可能ミラーの適用によって各種の変調を高
精度に行うことが可能となった光学装置を提供すことを
目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の変形可能ミラーは、入射光を反射
する反射面を表面に有する可撓性部材と、可撓性部材の
周縁を支持する支持手段と、可撓性部材と対向して配置
された対向電極と、可撓性部材と対向電極間に介在する
絶縁部材と、可撓性部材と対向電極間に極性の変化する
交流電圧を印加する電圧印加手段とを備えている。

【００２２】この様な構成によれば、可撓性部材と対向
電極間に交流電圧を印加するので、可撓性部材と対向電
極間に静電引力が加わり、可撓性部材が対向電極側にた
わんで、この可撓性部材の反射面が変形する。

【００２３】また、可撓性部材と対向電極間に印加され
る交流電圧は、その極性が変化するので、可撓性部材と
対向電極間にあるリーク防止用の絶縁部材が正負のどち
らか一方の極性に帯電することがなく、帯電した絶縁部
材と可撓性部材間に斥力が発生せずに済む。これによっ
て、可撓性部材の変形形状が安定すると共に、より大き
な静電引力を得ることが可能となる。

【００２４】請求項２に記載の様に、交流電圧は矩形波
でも良い。この矩形波は、正弦波等に比べると、その極
性が急激に変化するため、静電引力が零近傍となる時間
が短く、静電引力の変動を小さくすることができる。

【００２５】請求項３に記載の様に、矩形波の交流電圧
は、正電位側の波高値と負電位側の波高値が同一であっ
ても良い。ここで、可撓性部材と対向電極間の静電引力
は、両者間の印加電圧の極性の影響を受けず、その強さ
は可撓性部材と対向電極間の電位差の絶対値によって決
定される。このため、正電位側の波高値と負電位側の波
高値が同一となる矩形波の交流電圧であれば、絶縁部材
の帯電を防止するだけでなく、可撓性部材と対向電極間
に働く静電引力を常に一定にすることが可能となり、可
撓性部材の変形形状をより安定したものにすることがで
きる。

【００２６】請求項４に記載の様に、交流電圧の極性の
変化する周期は、絶縁部材の体積抵抗率をρ、比誘電率
をε_i、真空の誘電率をε_oとした時、時定数τ＝ρ・ε
_iε_oより短くするのが好ましい。

【００２７】この様に構成することにより、絶縁部材が
正負どちらか一方の極性に帯電する以前に、印加電圧の
極性が変化することになり、より確実に絶縁部材の帯電
を防止することができる。

【００２８】次に、請求項５に記載の変形可能ミラー
は、入射光を反射する反射面を表面に有する可撓性部材
と、可撓性部材の周縁を支持する支持手段と、可撓性部
材と対向して配置された対向電極と、可撓性部材と対向
電極間に介在し、光を照射されると、絶縁体から導電体
へと変化する光導電性部材と、可撓性部材と対向電極間
に、電圧を印加する電圧印加手段とを備えている。

【００２９】ここでも、可撓性部材と対向電極間に電圧
を印加するので、可撓性部材と対向電極間に静電引力が
加わり、可撓性部材が対向電極側にたわんで、この可撓
性部材の反射面が変形する。

【００３０】また、可撓性部材と対向電極間に光導電性
部材を介在させているので、可撓性部材と対向電極間に
電圧を印加して、可撓性部材を変形させているときに
は、光導電性部材に光を照射せず、この光伝導性部材を
可撓性部材と対向電極間のリーク防止用の絶縁部材とし
て用いる。また、可撓性部材と対向電極間に電圧を印加
せず、可撓性部材を変形させないときには、光導電性部
材に光を照射して、この光導電性部材を可撓性部材と対
向電極間の余分な静電気を除電する導電部材として用い
る。

【００３１】請求項６に記載の様に、対向電極は透明で
あっても良い。この場合、光導電性部材ヘの光照射を、
対向電極を介して行えるようになり、変形可能ミラーの
小型化が可能となると共に、他の光学系への光のもれを
なくすことができる。

【００３２】上記請求項１乃至５のいずれに記載の変形
可能ミラーにおいても、請求項７に記載の様に、対向電
極側で、可撓性部材の弾性変形を許容する空間を形成す
る参照面を更に備え、電圧印加手段によって可撓性部材
と対向電極間に電圧を印加したときに、可撓性部材と対
向電極間の静電引力によって、可撓性部材が変形して参
照面に吸い寄せられても良い。

【００３３】このように可撓性部材が変形して沿う参照
面を有する場合、可撓性部材の変形形状が参照面の形状
で決定されるため、その変形形状が環境温湿度に影響さ
れることなく再現性の良いものとなる。また、参照面を
凸面や凹面、あるいはこの両者を含む形状とすることに
より、可撓性部材を凹面のみでなく、任意の形状に変形
させることができる。

【００３４】請求項８に記載の様に、可撓性部材と参照
面の少なくとも一方に、可撓性部材と参照面間に存在す
る空気を逃がすための空気孔を形成しても良い。

【００３５】この様に構成することにより、、可撓性部
材と参照面間の空気を逃がすことができ、可撓性部材が
変形し易くなり、かつ可撓性部材がより速やかに変形す
る。

【００３６】請求項９に記載の様に、参照面の外周に、
可撓性部材を該参照面に対して位置決めする平坦部を設
けても良い。

【００３７】この場合、参照面の外周の平坦部に、可撓
性部材の周縁を当接することによって、可撓性部材と参
照面の平行度を調整しつつ、この可撓性部材を容易に配
置することができる。

【００３８】請求項１０に記載の様に、平坦部が参照面
の頂点位置よりも低い位置に形成しても良い。

【００３９】この様に構成することにより、可撓性部材
を参照面に接近させて配置するときに、参照面の頂点位
置が可撓性部材に最も先に接触するため、参照面と可撓
性部材の位置関係を容易に知ることが可能となる。

【００４０】請求項１１に記載の様に、支持手段は、可
撓性部材に引っ張り応力を与えてこの可撓性部材を保持
するものであって、単結晶シリコンからなり、可撓性部
材は、単結晶シリコンに不純物をドーピングしてなるも
のでも良い。

【００４１】この場合、支持手段と可撓性部材を同一材
料の単結晶シリコンから形成するので、両者の熱膨張係
数の差が小さくなり、環境温度の変動による影響を受け
難くなる。また、半導体の製造プロセスを応用すれば、
支持手段及び可撓性部材を一括して製造することが可能
であり、支持手段及び可撓性部材として高精度で安価な
ものを得ることができる。

【００４２】請求項１２に記載の様に、可撓性部材の表
面に金属反射膜を形成しても良い。

【００４３】この様な構成にすることにより、任意の波
長の光に対して高反射率のミラーを得ることができる。

【００４４】次に、請求項９に記載の変形可能ミラーを
組み立てるための組立て方法は、請求項１３に記載の様
に、参照面外周の平坦部と可撓性部材間の平行状態を光
学的に検出しつつ、両者間を平行に調整する。

【００４５】この場合、参照面外周の平坦部と可撓性部
材の周縁を圧接して、両者間を平行に調整する場合に比
べると、より精度良く、より容易に参照面と可撓性部材
間の平行度を調整することができる。また、参照面と可
撓性部材間の非接触での調整が可能であり、可撓性部材
に余分な応力が加わらずに済み、可撓性部材が変形して
いないときの該可撓性部材の形状をより高精度に設定す
ることが可能となる。

【００４６】次に、請求項９に記載の変形可能ミラーを
組み立てるための組立て装置は、請求項１４に記載の様
に、支持手段を保持する第１保持手段と、参照面を保持
する第２保持手段と、第１及び第２保持手段の少なくと
も一方を移動させる移動手段と、参照面の頂点位置と可
撓部材の接触による該可撓性部材の変形を検出する変形
検出手段を備えている。

【００４７】このような装置によれば、参照面の頂点位
置と可撓部材の接触を接触させてから、支持手段と参照
面を僅かに離間して、両者間の相対位置を高精度に決め
ることができる。

【００４８】次に、請求項１５に記載の光学装置は、
変形可能な反射面を有する変形可能ミラーと、この変形
可能ミラーに対して光を入出力する光学部材とを備え、
変形可能ミラーを変形しないとき、変形するときに応じ
て、光学的に異なる複数の光を生成する光学装置におい
て、変形可能ミラーは、入射光を反射する反射面を表面
に有する可撓性部材と、可撓性部材の周縁を支持する支
持手段と、可撓性部材と対向して配置された対向電極
と、この対向電極側で、可撓性部材の弾性変形を許容す
る空間を形成する参照面と、可撓性部材と対向電極間に
介在する絶縁部材と、可撓性部材と対向電極間に極性の
変化する交流電圧を印加する電圧印加手段とを備えてい
る。

【００４９】この様な光学装置では、可撓性部材と対向
電極間にあるリーク防止用の絶縁部材が正負のどちらか
一方の極性に帯電することがなく、帯電した絶縁部材と
可撓性部材間に斥力が発生せずに済み、可撓性部材の変
形形状が安定するので、変形可能ミラーの動作により、
光学的に異なる複数の光を安定して出射することができ
る。

【００５０】また、請求項１６に記載の光学装置は、変
形可能な反射面を有する変形可能ミラーと、この変形可
能ミラーに対して光を入出力する光学部材とを備え、変
形可能ミラーを変形しないとき、変形するときに応じ
て、光学的に異なる複数の光を生成する光学装置におい
て、変形可能ミラーは、入射光を反射する反射面を表面
に有する可撓性部材と、可撓性部材の周縁を支持する支
持手段と、可撓性部材と対向して配置された対向電極
と、この対向電極側で、可撓性部材の弾性変形を許容す
る空間を形成する参照面と、可撓性部材と対向電極間に
介在し、光を照射されると、絶縁体から導電体へと変化
する光導電性部材と、可撓性部材と対向電極間に、電圧
を印加する電圧印加手段とを備えている。

【００５１】この様な光学装置では、可撓性部材と対向
電極間に電圧を印加せず、可撓性部材を変形させないと
きには、光導電性部材に光を照射して、この光導電性部
材を可撓性部材と対向電極間の余分な静電気を除電する
導電部材として用いることができるので、可撓性部材の
変形形状が安定し、変形可能ミラーの動作により、光学
的に異なる複数の光を出射することができる。また、可
撓性部材を変形させないときには、この可撓性部材が高
精度のミラーとなる。

【００５２】請求項１７に記載の様に、変形可能ミラー
は、その可撓性部材の変形により、入射光に球面収差を
与えても良い。

【００５３】この様な光学装置では、変形可能ミラーの
動作により、球面収差の加えられた光を安定して出射す
ることができる。

【００５４】請求項１８に記載の様に、光学部材は、変
形可能ミラーの可撓性部材によって反射された光が通過
するレンズを有し、変形可能ミラーは、その可撓性部材
の変形により、光学部材のレンズを通過した光の焦点を
変化させても良い。

【００５５】この様な光学装置では、変形可能ミラーの
動作により、焦点の異なる光を安定して出射することが
できる。

【００５６】請求項１９に記載の様に、光学部材は、変
形可能ミラーの可撓性部材によって反射された光が通過
するレンズを有し、変形可能ミラーは、その可撓性部材
の変形により、光学部材のレンズの開口数を変化させて
も良い。

【００５７】この様な光学装置では、変形可能ミラーの
動作により、開口数の異なるレンズを通過した光を安定
して出射することができる。

【００５８】請求項２０に記載の様に、光学部材は、変
形可能ミラーの可撓性部材によって反射された光が通過
するレンズを有し、変形可能ミラーは、その可撓性部材
の変形により、この可撓性部材に入射した入射光の球面
収差、光学部材のレンズを通過した光の焦点、及び該レ
ンズの開口数のうちの少なくとも２つ以上を同時に変化
させても良い。

【００５９】この様な光学装置では、変形可能ミラーの
動作により、入射光の球面収差、レンズの焦点、開口数
のいずれか２つ以上を同時に変調してなる光を安定して
出射することができる。

【００６０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、この発明の変形可能ミラ
ーの第１実施形態を概略的に示す主要断面図である。こ
の変形可能ミラー１は、大きく分けると、ミラー基板
２、参照基板３、及び電圧印加部４に分けられ、これら
から構成される。

【００６１】ミラー基板２は、弾性変形可能な可撓性部
材５と、その表面に形成された反射膜５ａと、可撓性部
材５に引っ張り応力を与えながら保持する基板枠６とか
ら構成される。

【００６２】参照基板３は、その表面に任意の形状の凹
凸面を有する参照面７と、参照面７の表面に形成された
対向電極８と、対向電極８の表面に形成された絶縁部材
９とから構成される。

【００６３】ミラー基板２と参照基板３は、可撓性部材
５と参照面７が対向する位置で接着されている。

【００６４】電圧印加部４は、可撓性部材５と対向電極
８間に極性の変化する交流電圧を印加するものである。

【００６５】この様な構成において、変形可能ミラー１
を変形させるか、変形させないかの切替えは、電圧印加
部４により制御される。電圧印加部４によって、可撓性
部材５と対向電極８間に交流電圧が印加されると、両者
間に静電引力が発生し、可撓性部材５が参照面７に吸引
されて、この参照面７に沿った形状に変形する。電圧印
加部４による交流電圧の印加を停止すると、可撓性部材
５と対向電極８間には静電引力が働かなくなり、可撓性
部材５が初期形状に戻る。

【００６６】次に、この変形可能ミラー１の各構成要素
について、より詳細に説明する。基板枠６は、１０ｍｍ
四方で、厚さ１ｍｍ程度の単結晶シリコンからなり、そ
の中央部には、エッチングによって、対角線の長さが６
ｍｍ程度の八角形の開口部６ｂを形成している。基板枠
６と開口部６ｂの大きさは、必要な反射面積によって決
まるものであり、任意の大きさに形成されるものであ
る。開口部６ｂの形状は、八角形である必要はないが、
円形に近いほど可撓性部材５にかかる応力が均一とな
る。

【００６７】可撓性部材５は、その厚さが３μから１０
μｍ程度であり、基板枠６となる単結晶シリコンの表面
にボロン等の不純物を予めドーピングしておき、エッチ
ング液の選択性を利用して、基板枠６の開口部６ｂにあ
たる部分のみを該基板６の裏面からエッチングして除去
すると共に、不純物をドーピングした部分を可撓性部材
５として残して、この可撓性部材５を形成する。これに
よって、可撓性部材５と基板枠６を接着する必要がなく
なり、可撓性部材５を基板枠６によって保持してなるダ
イヤフラム構造を簡易かつ高精度に得ることができる。
また、可撓性部材５と基板枠６の熱膨張率の差を小さく
することができ、環境温度の変化により、可撓性部材５
に余分な応力が発生することを防止することができる。

【００６８】可撓性部材５は、薄くなる程、可撓性が高
くなり、低電圧（小さな静電引力）で変形させることが
可能になるが、薄くなり過ぎると、共振周波数が低くな
ったり、強度が弱くなるといった間題がある。このた
め、可撓性部材５は、その大きさにもよるが、その厚さ
を３μｍから１０μｍ程度に形成するのが最も良い。

【００６９】また、可撓性部材５は、１０ＭＰａ程度の
引っ張り応力をもって、基板枠６に保持されている。こ
の引っ張り応力が働くことにより、可撓性部材５と対向
電極８間に電圧を印加していないときには、この可撓性
部材５を平面状態を維持することができる。

【００７０】可撓性部材５の表面には、蒸着法あるいは
スパッタ法等によって、アルミニウム等からなる反射膜
５ａを形成している。可撓性部材５の表面の反射率が十
分高ければ、反射膜５ａを必要としない。また、反射膜
５ａは、光を反射するだけでなく、可撓性部材５を導電
性材料で形成しない場合に、この可撓性部材５の代わり
に、電極として使用することができる。反射膜５ａの厚
さは、例えば１μｍ程度あり、可撓性部材５の可撓性を
妨げない程度の厚さに形成される。その材質は、アルミ
ニウム、金、ニッケルやアルミニウムに微量の金属を添
加したもの等であり、反射膜５ａの入射光の波長（光源
の波長）に対する反射率等に応じて選択される。例え
ば、波長７８０ｎｍの半導体レーザを光源として使用す
る場合、シリコンに不純物をドーピングして形成された
可撓性部材５表面の反射率が低いので、アルミニウム等
の反射膜５ａを積層する必要があり、これによって高い
反射率を得ることができる。

【００７１】次に、ミラー基板２の製造工程を図２を参
照しつつ詳細に説明する。このミラー基板２は、半導体
の製造プロセスを応用して作製することができ、ここで
は、その一例を述べる。

【００７２】（１）図２（ａ）に示す様に、シリコン基
板１１における面方位（１００）の表面及び裏面に、熱
酸化により、シリコン熱酸化膜１１ａ（裏面側のシリコ
ン熱酸化膜１１ａを図示せず）を形成する。なお、シリ
コン基板１１の表面は、研磨、ポリシング加工が施され
ており、その平面度が１ｎｍ以下に抑えられている。

【００７３】引き続いて、表面のみにレジストを塗布
し、裏面のシリコン熱酸化膜１１ａをフッ酸を用いたウ
ェットエッチングによって除去する。その後、表面側の
レジストを除去する。

【００７４】（２）図２（ｂ）に示す様に、窒化ボロン
の個体ソースにより、ボロンイオンをシリコン基板１１
の裏面から拡散させ、これによって厚さ３μｍから１０
μｍ程度のボロンドープ層１２（後に可撓性部材５とな
る）を形成する。このボロンドープ層１２の表面には、
シリコン酸化膜１２ｂを形成する。ドーピングする不純
物は、ボロンのみに限らず、ガリウム、インジウム、リ
ン等を使用してもよい。

【００７５】（３）図２（ｃ）に示す様に、熱酸化膜１
１ａ上にフォトレジスト（図示しない）を塗布し、フォ
トリソグラフィを行って、このレジストに基板枠６の開
口部６ｂに対応する開口パターンを形成する。そして、
ＣＨＦ３ガスを用いてドライエッチングを行って、基板
枠６の開口部６ｂを形成するための開口部１１ｂを熱酸
化膜１１ａに形成し、この後にレジストを除去する。

【００７６】（４）図２（ｄ）に示す様に、熱酸化膜１
１ａをマスクとして、基板１１の表面側からＥＤＰエッ
チング液によってウェットエッチングを行い、開口部１
１ｂのシリコンを除去して、開口部６ｂを有する基板枠
６を形成すると共に、ボロンドープ層１２からなるダイ
ヤフラム、つまり厚さ３μｍから１０μｍ程度の可撓性
部材５を形成する。

【００７７】ＥＤＰエッチング液とは、エチレンジアミ
ン、純水、カテコール、ピラジンから成り、シリコン基
板１１とボロンドープ層１２間のエッチング選択比の高
いエッチング液である。また、このＥＤＰエッチング液
によりエッチング行うと、異方性エッチングが可能とな
り、結晶面方位（１，１，１）方向のエッチング速度は
早く、（１，１，１）方向のエッチング速度は極端に遅
くなる。これによって、図２（ｄ）に示す様なテーパ状
の開口部６ｂが形成され、また開口部６ｂを熱酸化膜１
１ａのパターンに応じた形状に、精度良く、加工するこ
とができる。

【００７８】（５）図２（ｅ）に示す様に、熱酸化膜１
２ａを基板枠６の表面側からフッ酸を用いたウェットェ
ッチングによって除去する。それから、基板枠６の裏面
側からＣＨＦ３ガスを用いたドライエッチングによっ
て、シリコン酸化膜を除去する。

【００７９】（６）図２（ｆ）に示す様に、基板枠６の
表面側からアルミニウムを蒸着あるいスパッタにより製
膜し、厚さ１μｍ程度の反射膜５ａを形成する。それか
ら、ダイシングにより任意の大きさに切断する。

【００８０】以上のように、この製造方法では、ミラー
基板２を半導体の製造プロセスによって作製しているの
で、可撓性部材５を高精度に作製することができ、この
可撓性部材５の反射面の形状を向上させることができ
る。また、シリコン基板１１上に複数のミラー基板２を
同時に一括して作製することができ、低いコストでの作
製が可能となる。なお、上述したミラー基板２の製造方
法は一例に過ぎず、一部を変更した方法や他の方法によ
り作製することも可能である。

【００８１】次に、参照基板３について詳細に説明す
る。参照基板３は、ガラスモールド法あるいは樹脂の成
形等によって作製されたものである。この参照基板３の
参照面７は、入射光に所望の変調を与えるための凸面部
７ａと凹面部７ｂを有する。また、参照基板３の周縁に
は、平坦部７ｃを形成しており、ミラー基板２と参照基
板３の組立て時に、可撓性部材５と参照面７の平行度を
調整するために、この平坦部７ｃを利用する。

【００８２】参照面７の凸面部７ａの頂点は、ミラー基
板２と参照基板３の組立て時の位置調整を考慮して、平
坦部７ｃよりも１μｍから３μｍ程度高くなっている。

【００８３】参照面７の表面には、アルミニウム等から
なる対向電極８を蒸着法あるいは、スパッタ法等により
形成している。対向電極８の材質としては、アルミニウ
ムの他に金、ニッケルやアルミニウムに微量の金属を添
加したもの等を使用することができ、参照面７の形状を
損なわないように、この対向電極８の厚さを１μｍ程度
に設定している。また、対向電極８の一部からは、電圧
印加部４への配線を導出している。

【００８４】対向電極８の表面には、酸化シリコン等か
らなる厚さ５μｍ程度の絶縁部材９をスパッタ法等によ
り形成している。この絶縁部材９は、可撓性部材５と対
向電極８間での電圧のリークを防止するものである。こ
の絶縁部材９の材質としては、酸化シリコンの他に窒化
シリコンや五酸化タンタル等の絶縁材料を適用すること
ができ、その厚さは、絶縁耐力と静電引力の強さ、そし
て参照面７の形状への影響を考慮して決定する。すなわ
ち、絶縁部材９が厚い程、絶縁耐力が高くなるものの、
対向電極８と可撓性部材５のギャップが大きくなるた
め、静電引力は弱くなる。また、可撓性部材５が吸引さ
れ変形してなる形状は、絶縁部材９に吸引されてなる形
状であって、参照面７の形状に対しての誤差を含むた
め、絶縁部材９の厚さを参照面７の形状を損なわない程
度に設定する必要がある。この絶縁部材９は、対向電極
８の表面でなく、可撓性部材５の対向電極８側に形成し
てもよい。

【００８５】次に、この発明の変形可能ミラーの組立て
方法並びに組立て装置の一実施形態を図３を参照しつつ
説明する。ここでは、ミラー基板２と参照基板３を接合
している。

【００８６】（１）参照基板３を参照面支持部材１５に
よって支持する。この参照面支持部材１５は、ｚ方向へ
の移動機構１６を備え、参照基板３をｚ方向に移動させ
ることができる。

【００８７】この際、参照基板３の平坦部７ｃを予め定
められた方向に向けて支持する。このためには、ミラー
基板２を配置していない状態で、図示しないオートコリ
メータや光干渉計等の光計測器を参照基板３の平坦部７
ｃの上方に設置してから、平坦部７ｃ上のアルミニウム
等からなる対向電極８に光を照射し、その反射光を光計
測器によって計測して、参照基板３の平坦部７ｃの方向
を検出し、この検出結果に応じて、参照基板３の平坦部
７ｃの方向を調整する。

【００８８】（２）ミラー基板２をミラー支持部材１７
によって支持し、このミラー基板２を参照基板３の上方
に設置する。このミラー支持部材１７は、傾き調整機構
１８を備え、ミラー基板２の傾きを変更することができ
る。

【００８９】この際、ミラー基板２の可撓性部材５を参
照基板３の平坦部７ｃと平行にして支持する。このため
に、先のオートコリメータや光干渉計等の光計測器を可
撓性部材５の上方に設置してから、可撓性部材５に光を
照射し、その反射光を光計測器によって計測して、可撓
性部材５の方向を検出し、この検出結果に応じて、可撓
性部材５の方向を傾き調整機構１８によって調整しつつ
参照基板３の平坦部７ｃの方向に一致させる。

【００９０】これによって、可撓性部材５と参照面７の
平行度を調整することができ、両者の向きを高精度かつ
簡易に設定することができる。

【００９１】（３）光干渉計等の変形検出装置１９によ
って、可撓性部材５の反射膜５ａからの反射光の変調
（干渉縞）を検出し、この可撓性部材５の形状を観察し
ながら、移動機構１６によっで、参照基板３を上昇させ
てミラー基板２に接近させていく。

【００９２】先に述べた様に、参照面７の凸面部７ａの
頂点を平坦部７ｃよりも高く設定しているので、参照面
７の凸面部７ａの頂点が可撓性部材５に最初に接触す
る。このとき、可撓性部材５が変形して、この可撓性部
材５からの反射光が変化し、変形検出装置１９によって
検出された干渉縞が変化する。このため、この干渉縞の
変化に基づいて、参照基板３と可撓性部材５が接触した
とき（ギャップ無し）の該参照基板３の位置を簡易に高
精度に検知することができる。

【００９３】（４）移動機構１６によっで、参照基板３
を僅かに下降させて、参照面７の凸面部７ａと可撓性部
材５間に１μｍから５μｍ程度のギャップを開け、その
状態で、ミラー基板２の周縁と参照基板３の平坦部７ｃ
の隙間にエポキシ系接着剤等の接着剤を充填して、両者
を接着する。

【００９４】この様に参照面７と可撓性部材５の平行度
を光学的に検出しつつ調整すれば、例えば参照基板３と
ミラー基板２を圧接して、両者の平行度を調整する揚合
と比べて、より精度良く、より容易に参照面７と可撓性
部材５の平行度を調整するできる。また、参照基板３と
ミラー基板２を接触させずに、両者の平行度を調整する
ことができるので、可撓性部材５に余分な応力がかかる
ことがなく、可撓性部材５を変形させないときの該可撓
性部材５の反射面として、より高精度なものを得ること
ができる。更に、このような機構により、ギャップ無し
の参照基板３の位置を容易に高精度に検出することがで
き、その後にギャップを設定することにより、高精度に
ギャップを管理することができる。

【００９５】次に、変形可能ミラー１の駆動原理につい
て詳細に説明する。まず、簡単化のため、可撓性部材５
と対向電極８を図４に示す様な平行な各平板に置き換え
て、これらの間に働く静電引力を説明する。ここで、絶
縁部材９の厚さをｄｉ、比誘電率をε_iとし、ギャップ
をｄｇ、真空の誘電率をε_o、面積をＳとすると、可撓性
部材５と対向電極８間の静電容量Ｃは、次式（１）で表
される。 Ｃ＝ε_i・ε_o・Ｓ／（ｄｉ＋ε_i・ｄｇ） …（１） また、可撓性部材５と対向電極８間に電圧印加部４によ
って電圧Ｖが印加されたとき、両者間に働く静電力Ｆ
は、次式（２）で表される。 Ｆ＝（Ｖ²／２）・ε_i ²・ε_o・Ｓ／（ｄｉ＋ε_i・ｄｇ）² …（２） この静電力Ｆは、電圧Ｖの極性にかかわらず、この電圧
Ｖの絶対値に対応する引力として常に働く。上式（２）
より明らかなように、静電力Ｆは、絶縁部材９の厚さｄ
ｉ、誘電率εｉの影響を受けるものであって、比誘電率
の高い絶縁材料を用いれば、より大きな静電引力を得る
ことができる。

【００９６】上式（２）によって表される静電力Ｆは、
変形していない可撓性部材５と対向電極８間に働く力で
あり、静電引力によって可撓性部材５が変形すると、両
者間のギャップが小さくなり、その結果、より大きな静
電引力が働くようになる。そして、可撓性部材５が参照
面７上の絶縁部材９に吸着したときに、この可撓性部材
５の変形が止まり、安定状態となる。

【００９７】しかしながら、可撓性部材５が絶縁部材９
に吸着した状態では、電荷注入や接触帯電によって絶縁
部材９に帯電が生じ、可撓性部材５と対向電極８間の静
電引力が低下することがある。図５は、この状態を模式
的に表している。例えば、可撓性部材５を正極として電
圧を印加した場合、図５に示すように絶縁部材９は、電
荷注入等によって、可撓性部材５と同じ正極に帯電す
る。この結果、可撓性部材５と絶縁部材９間に静電的斥
力が働いて、電圧印加による静電引力を打ち消し、可撓
性部材５が絶縁部材９から離れると言う事態を招く。あ
るいは、絶縁部材９の帯電は、この絶縁部材９の全体に
均一に生じるものではないため、部分的に斥力の大きさ
が異なり、可撓性部材５が参照面７とは全く異なる形状
に変形する。更には、電圧を切った後も、絶縁部材９の
帯電が残り、可撓性部材５と絶縁部材９間で引力が働い
て、可撓性部材５がもとの無変形の状態に戻らなくなっ
た。

【００９８】そこで、この第１実施形態の変形可能ミラ
ーでは、絶縁部材９の帯電を防止するために、可撓性部
材５と対向電極８間に印加する電圧を直流電圧ではな
く、極性の変化する交流電圧にしている。すなわち、絶
縁部材９が正あるいは負のどちらかの極性に帯電する以
前に、電圧の極性を切替えることにより、絶縁部材９が
一方の極性に帯電することを防いでいる。

【００９９】また、交流電圧の波形として、矩形波を適
用した場合は、静電引力の変動を小さく抑えることがで
きる。更に、矩形波の正電位側の波高値と負電位側の波
高値を同一に、つまり正の最高電位の絶対値と負の最低
電位の絶対値を同一にした場合は、可撓性部材５に働く
静電引力を常に一定に維持することができ、安定な変形
状態を得ることができる。

【０１００】この様な交流電圧について、図６を参照し
て説明する。まず、電圧Ｖと静電力Ｆは、上式（２）に
よって表され、電圧Ｖの極性によらず、この静電力Ｆが
常に引力となる。また、交流電圧の波形の種類に応じ
て、静電力Ｆは、図６、図７及び図８に示す様なものと
なる。

【０１０１】図６（ａ）及び（ｂ）は、正弦波の交流電
圧と、この交流電圧を可撓性部材５と対向電極８間に印
加したときの静電引力を示している。この交流電圧は、
可撓性部材５と対向電極８間の電位差であり、この電位
差の極性にかかわらず、この電位差の絶対値に応じて、
静電引力が変化するので、この静電引力が交流電圧の２
倍の周期で変化している。

【０１０２】図７（ａ）及び（ｂ）は、矩形波の交流電
圧と、この交流電圧を可撓性部材５と対向電極８間に印
加したときの静電引力を示している。ここでも、交流電
圧、つまり可撓性部材５と対向電極８間の電位差の絶対
値に応じて、静電引力が変化している。

【０１０３】図８（ａ）及び（ｂ）も、図７と同様に、
矩形波の交流電圧と、この交流電圧を可撓性部材５と対
向電極８間に印加したときの静電引力を示している。た
だし、ここでは、矩形波の正電位側の波高値と負電位側
の波高値を同一に設定している。このため、可撓性部材
５と対向電極８間の電位差の絶対値が常に一定となり、
一定の静電引力が保たれる。

【０１０４】実際には、矩形波の極性の切り替わりのた
めに、有限の時間（ｓｌｅｗ ｒａｔｅ）が費やされる
ものの、可撓性部材５の応答速度を考えると、この時間
が無視できる程度に小さく、可撓性部材５の振動も生じ
ない。

【０１０５】したがって、可撓性部材５と対向電極８間
の交流電圧として、矩形波の正電位側の波高値と負電位
側の波高値を同一となる矩形波とすれば、絶縁部材９の
帯電を防止することができるばかりでなく、静電引力を
一定に保つことができるため、可撓性部材５の変形形状
を安定化させることができる。

【０１０６】一方、可撓性部材５と対向電極８間の交流
電圧の周期は、先に述べた様に絶縁部材９が一方の極性
に帯電しない程度に短くする必要があり、これによって
効果的に絶縁部材９の帯電を防止することができる。

【０１０７】絶縁部材９の帯電は、その導電率に関係す
る現象であり、図９に示す等価回路モデルによって明ら
かにされる。同図において、Ｃ_i，Ｒ_iは、それぞれ絶縁
部材９の静電容量と抵抗を表す。この等価回路におい
て、電圧Ｖを絶縁部材９に印加し始めてから時間ｔ後
に、絶縁部材９が電位Ｖｉに帯電したならば、この電位
Ｖｉは次式（３）によって表される。

【０１０８】 Ｖｉ＝Ｖ（１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｃ_i，Ｒ_i） …（３） また、絶縁部材９の比抵抗をρ、比誘電率をε_iとする
と、時定数τ＝Ｒ_i，Ｃ_iは次式で表される。

【０１０９】τ＝ρ・ε_i・εｏ_o …（４） ここで、ｔ＝τ／１０のときに、Ｖ_iがＶの約１０％に
達し、ｔ＝τのときに、Ｖ_iがＶの約６３％に達する。
このため、交流電圧の極性の切替わる周期（交流電圧の
周期の１／２）を時定数τ以下、好ましくは１／１０以
下に設定すれば、より効率的に絶縁部材９の帯電を防止
することができる。

【０１１０】例えば、絶縁部材９として窒化シリコンを
適用し、その比抵抗ρが６ｘ１０¹⁰Ω・ｃｍで、その誘
電率ε_iが６である場合、上式（４）から時定数τが３
２ｍｓｅｃとなるので、交流電圧の極性の切替わる周期
を１／３０秒以下（周波数約３０Ｈｚ以上）、好ましく
は１／３００秒以下（３００Ｈｚ以上）に設定すれば、
絶縁部材９の帯電を確実に防止することができる。

【０１１１】なお、この発明は、この第１実施形態に限
定されるものではなく、静電力によて物体を変位させる
一般的なアクチュエータにも適用することができ、これ
によって第１実施形態における可撓性部材５と対向電極
８間に交流電圧を印加したことによる効果を期待するこ
とができる。

【０１１２】例えば、図１０に示す様なカンチレバーに
おいて、可撓性部材２１と対向電極２２間に直流電圧を
印加して、可撓性部材２１を絶縁部材２３に接する位置
まで変形させるにしても、絶縁部材２３が帯電すると、
可撓性部材２１と絶縁部材２３間に静電斥力が働き、可
撓性部材２１の変形形状が安定しなくなる。ここでも、
この発明と同様に、可撓性部材２１と対向電極２２間に
交流電圧を印加すれば、絶縁部材２３の帯電を防止する
ことができ、可撓性部材２１の変形形状が安定したもの
となる。

【０１１３】すなわち、第１実施形態では、可撓性部材
５を参照面７に吸引しているが、これに限定されること
はなく、可撓性部材（変形あるいは移動可能な部材）と
対向電極を対向配置し、これらの間に絶縁部材を介在さ
せ、可撓性部材と対向電極間の静電引力によって可撓性
部材を変形させると言うアクチュエータであれば、どの
ようなものであっても、この発明を適用することができ
る。

【０１１４】次に、第１実施形態の変形可能ミラー１を
変形させない状態、及び変形させた状態についての測定
結果を述べる。

【０１１５】まず、この測定のために使用した参照面７
の形状を図１１を参照して説明する。参照基板３は、φ
８ｍｍ、厚さ３ｍｍのものである。また、参照面７にお
いては、中央部の｜半径ｒ（ｍｍ）｜＜１．０７５の領
域が凸面部７ａであって、曲率９６．４１２ｍｍの凸状
球面となり、その周囲の１．０７５≦｜（半径ｒｍｍ）
｜≦２．６の領域が凹面部７ｂであって、次式（５）の
ｆ（ｒ）（μｍ）で表される凹状非球面となっている。

【０１１６】 ｆ（ｒ）＝３．４０１７２８ｘ１０^-3・ｒ⁴−５．８８１７４６ｘ１０^-4 ・ｒ⁶＋５．１５６５３６ｘ１０^-5 ・ｒ８−１．７４０８２６ｘ１０^-6・ｒ¹⁰ …（５） 更に、参照面７の外周の｜半径ｒ（ｍｍ）｜＜７．５の
領域が平坦部７ｃとなっており、この領域の外周で面取
りをおこなっている。

【０１１７】この参照面７の形状は、可撓性部材５の変
形時に、この可撓性部材５の入射光に球面収差を与え、
同時に、この可撓性部材５の反射光が通過するレンズの
開口数を変調できるように設計されたものである。

【０１１８】この変形可能ミラー１の可撓性部材５を変
形させないときの該可撓性部材５の形状、及び変形させ
たときの形状を顕微鏡型レーザー干渉計（ｚｙｇｏ ｍ
ａｘｉｍ・３Ｄ５７００）を用いて測定した。

【０１１９】可撓性部材５を変形させないときには、こ
の可撓性部材５の反射面が平面に保たれている。その面
精度の指標として、ＲＭＳ（根２乗平均）の測定を行っ
たところ、ＲＭＳは約４ｎｍであった。

【０１２０】次に、電圧印加部４により、正電位側の波
高値と負電位側の波高値がそれぞれ５０Ｖで、周波数３
００Ｈｚの矩形波の交流電圧を可撓性部材５と対向電極
８間に印加し、変形時の可撓性部材５の形状を測定し
た。その結果、可撓性部材５は、参照面７に沿って変形
した。このとき、参照面７の中央部の凸面部７ａに相当
する位置で、ＲＭＳが曲率９６．４１２ｍｍに対して約
１２ｎｍであった。

【０１２１】この後、電圧を切ると、可撓性部材５はも
との形状に復帰した。

【０１２２】一方、交流電圧と比較するために、直流電
圧（５０Ｖ）を可撓性部材５と対向電極８間に印加し
て、同様に変形時の可撓性鋼材５の形状を測定したとこ
ろ、参照面７の中央部の凸面部７ａに相当する位置で、
ＲＭＳが曲率９６．４１２ｍｍに対して約２５０ｍｍと
なった。しかも、このときの可撓性部材５には、参照面
７には見られない、微少な凹凸が多数現れた。したがっ
て、可撓性部材５は、参照面７に沿って変形したとは言
い難い。

【０１２３】以上の様に、第１実施形態の変形可能ミラ
ー１では、可撓性部材５が参照面７に沿って安定して変
形し、入射光に任意の変調を与えて反射することがで
き、また無変形時には、高精度の平面ミラーとして利用
することができる。

【０１２４】図１２は、この発明の変形可能ミラーの第
２実施形態を示す断面図である。但し、ここでは、図１
と同一部分については同一符号を付し、説明を省略す
る。

【０１２５】参照基板３は、ガラスモールド法等によっ
て作製されており、透明体である。また、参照面７の表
面には、透明なＩＴＯ膜等からなる１μｍ程度の厚さの
対向電極３８を蒸着法等により積層している。この対向
電極３８の上には、５μｍ程度の光導電性部材３９を形
成している。また、参照面７の裏面には、半導体レーザ
ー、ＬＥＤ、ＥＬ等の光照射装置２０を配置している。

【０１２６】光導電性部材３９としては、例えば、フタ
ロシアニン等からなる有機光導電性物質やＣｄＳ、Ｚｎ
Ｏ等の無機光導電性物質を適用する。

【０１２７】光照射装置２０は、光導電性部材３９の光
吸収効率の高い波長を有する光源を使用し、例えば、半
導体レーザー、ＬＥＤ，ＥＬ等を適用する。

【０１２８】この様な構成の変形可能ミラー１におい
て、電圧印加部４によって、可撓性部材５と対向電極路
との間に交流電圧を印加すると、静電引力が働き、可撓
性部材５が参照面７に沿って変形する。このとき、光導
電性部材３９が絶縁部材として作用し、可撓性部材５と
対向電極８間での電圧のリークを防止する。

【０１２９】また、電圧印加部４による交流電圧の印加
を止めると、可撓性部材５が平面状態に戻る。このと
き、光照射装置２０によって、光導電性部材３９に光を
照射すると、この光導電性部材３９が絶縁部材から導電
部材へと切り替わり、この光導電性部材３９に帯電して
いた電荷が除去される。

【０１３０】この様に光導電性部材３９を除電すれば、
不要な電荷による静電力が可撓性部材５に作用せずに済
み、無変形時の可撓性部材５の形状を高精度に維持する
ことが可能となり、高精度のミラーとして使用すること
ができる。

【０１３１】また、ここでは、対向電極３８を透明なＩ
ＴＯ膜等によって形成しているので、参照面７の裏面か
らの光照射が可能となり、変形可能ミラーの小型化が容
易である。この対向電極３８として、不透明なものを適
用した場合は、参照面７の裏面からの光照射が不可能な
ため、光源を対向電極３８と光導電性部材３９間に配置
する等の工夫が必要となる。

【０１３２】図１３は、この発明の変形可能ミラーの第
３実施形態を示す断面図である。但し、ここでは、図１
と同一部分については同一符号を付し、説明を省略す
る。

【０１３３】図１３において、参照基板３は、例えばガ
ラスモールド法あるいは樹脂の成形等により作製された
ものであり、参照面７と可撓性部材５間の空間から外部
に通じる貫通穴１６を有する。この貫通穴１６が大き過
ぎると、可撓性部材５を参照面７に吸引したときに、こ
の貫通穴１６の部分で、この可撓性部材７が参照面７と
は異なる形状で変形してしまうため、この貫通穴１６の
径を例えば３０μｍ以下に設定するのが望ましい。

【０１３４】図１４は、図１３の変形可能ミラー１の変
形例である。ここでは、参照基板３に貫通穴１６を設け
る代わりに、参照面７に対向する可撓性部材５の部分に
空気穴１７を設けている。この空気穴１７が大き過ぎる
と、可撓性部材５で反射する光に悪影響を及ぼすため、
この空気穴１７の径を例えば１０μｍ以下に設定するの
が望ましい。

【０１３５】この様に貫通穴１６や空気穴１７を設けて
おけば、可撓性部材５の変形に際し、参照面７と可撓性
部材５間の空気が貫通穴１６又は空気穴１７を通じて外
部に抜けるため、可撓性部材５を参照面７に確実に吸引
することができる。

【０１３６】また、可撓性部材５が変形しない状態にお
いては、例えば環境温度が上昇して、参照面７と可撓性
部材５間の空気が膨張しても、この空気を貫通穴１６又
は空気穴１７を通じて外部に逃すことができるので、可
撓性部材５の不要な変形を避けることができる。これに
対して、貫通穴１６又は空気穴１７が無ければ、膨張し
た空気によって、可撓性部材５が不要に変形するおそれ
がある。

【０１３７】もちろん、貫通穴１６と空気穴１７を共に
設けてもよいし、それぞれを複数個設けてもよい。ま
た、その形状は、円形である必要がなく、可撓性部材５
の変形を妨げないものであれば、任意の形状や大きさを
設定しても良い。

【０１３８】図１５は、この発明の光学装置の一実施形
態を示すブロック図である。この光学装置では、上記各
実施形態の変形可能ミラーのいずれであっても適用する
ことができ、変形可能ミラーを光学系の一要素として用
いている。

【０１３９】図１５において、半導体レーザー１０１か
ら出射された光は、コリメーターレンズ１０２によって
平行な光ビーム１０３に変換される。この光ビーム１０
３は、ビームスプリッター１０４に入射して直進し、４
分の１波長板１０５を透過して、変形可能ミラー１に達
する。そして、この変形可能ミラー１で反射された光ビ
ーム１０３は、再び４分の１波長板１０５を透過し、ビ
ームスプリッター１０４で反射されて、対物レンズ１０
６を透過し、この対物レンズ１０６によって、集光され
る。

【０１４０】第１実施形態で示した様に、正の最高電位
の絶対値と負の最低電位の絶対値を同一にした矩形波で
ある交流電圧を印加すれば、変形可能ミラー１の可撓性
部材５は、参照面７に沿って安定して変形し、ビーム１
０３に所定の変調を与えることが可能となる。

【０１４１】あるいは、第２実施形態で示した様に、絶
縁部材５の代わりとなる光導電性部材３９を適用すると
共に、光照射装置２０を設け、可撓性部材５の無変形時
には、光照射装置２０によって、光導電性部材３９に光
を照射して、この光導電性部材３９を除電すれば、高精
度の安定した変形可能ミラー１を得ることができる。

【０１４２】次に、参照基板３の参照面７の形状と光変
調の関係を説明する。図１６（ａ）は、入射光に球面収
差を与える参照面７の一例を示す断面図である。この参
照面７の断面形状は、その中心軸に対して対称であっ
て、その中央部には、球面収差を与えるための凸面部７
ａを形成している。この凸面部７ａは、光ビーム１０３
の径以上の大きさとなっており、この凸面部７ａに沿っ
て変形した可撓性部材５の反射面によって、光ビーム１
０３が反射されると、球面収差を含む光ビーム１０３が
形成される。参照面７の凸面部７ａの周りには、凸面部
７ａと平坦部７ｃを滑らかにつなぐ凹面部７ｂを形成し
ている。凸面部７ａと凹面部７ｂの境界は、可撓性部材
５が変形し易い様に、連続的に滑らかにつながっている
ことが望ましい。

【０１４３】このような変形可能ミラー１を適用すれ
ば、２種類の厚みの異なる対象物の両方に焦点を結び得
る光学装置を簡易な構成で成し得ることができる。

【０１４４】図１６（ｂ）は、対物レンズ１０６の光学
的焦点を変化させる参照面７の一例を示す断面図であ
る。この参照面７の断面形状は、その中心軸に対して対
称であって、焦点を変化させるための凹面部７ｂを有
し、この凹面部７ｂの周りには、平坦部７ｃを形成して
いる。この凹面部７ｂに沿って変形した可撓性部材５の
反射面によって、光ビーム１０３が反射されると、対物
レンズ１０６を透過した光ビーム１０３の焦点が近い位
置に変化する。逆に、参照面７の凹面部７ｂを凸面とす
ることにより、対物レンズ１０６の焦点を遠い位置に変
化させることもできる。

【０１４５】このような変形可能ミラー１を適用すれ
ば、光学系の焦点距離を２種類に変化させることが可能
な光学装置を簡易な構成で成し得ることができる。

【０１４６】図１６（ｃ）は、対物レンズ１０６の開口
数を変化させる参照面７の一例を示す断面図である。こ
の参照面７の断面形状は、その中心軸に対して対称であ
って、その中央部には、光ビーム１０３に変調を与えず
に、この光ビーム１０３を反射するための平面部７ｄを
形成し、その周りには、開口数を変化させるために、光
ビーム１０３を対物レンズ１０６の開口部以外に反射す
る凹面部７ｂを形成し、その周りに平坦部７ｃを形成し
ている。この平面部７ｄは、対物レンズ１０６の開口数
によって決まる径を有する。すなわち、対物レンズ１０
６の開口数は、光ビーム１０３の有効径に比例するた
め、この有効径を平面部７ｄの径で変化させることによ
って、光ビーム１０３の開口数を変化させる。

【０１４７】このような変形可能ミラー１を適用すれ
ば、対物レンズ１０６の開口数を変化させて、光ビーム
１０３の集光スポット径を２種類に変化させることが可
能な光学装置を簡易な構成で成し得ることができる。

【０１４８】図１６（ｄ）は、光ビーム１０３に球面収
差を与えると同時に、対物レンズ１０６の開口数を変化
させる参照面７の一例を示す断面図である。この参照面
７の断面形状は、その中心軸に対して対称であって、そ
の中央部には、光ビーム１０３に球面収差を与えるため
の凸面部７ａを形成し、その周りには、光ビーム１０３
を対物レンズ１０６の開口部以外に反射させるための凹
面部７ｂを形成し、その周りに平坦部７ｃを形成してい
る。凸面部７ａに沿って変形した可撓性部材５の反射面
よって、光ビーム１０３が反射されると、球面収差を含
む光ビーム１０３が形成され、この光ビーム１０３が対
物レンズ１０６を透過して集光される。また、凹面部７
ｂに沿って変形した可撓性部材５の反射面で反射した光
ビーム１０３は、対物レンズ１０６の開口部に集光され
ないので、対物レンズ１０６の開口数が変化する。

【０１４９】次に、図１６（ｄ）に示した参照面７に沿
って変形した可撓性部材５の反射面によって反射された
光ビーム１０３の変調状態を実際に測定したので、その
結果を示す。この参照面７の形状は、第１実施形態の図
１１に示すものと同一である。

【０１５０】ここでは、図１５に示した光学装置におい
て、半導体レーザー１０１として波長６３５ｎｍのもの
を用い、コリメータレンズ１０２として焦点距離２１ｍ
ｍ、開口数０．１３１のものを用い、対物レンズ１０６
として焦点距灘３．３ｍｍ、開口数０．６のものを用い
ており、変形可能ミラー１の可撓性部材５から対物レン
ズ１０６に至るまでの光ビーム１０３の光路長を１３ｍ
ｍとした。

【０１５１】この光学装置では、変形可能ミラー１の可
撓性部材５が変形しておらず、この可撓性部材５の反射
面が平面ミラーとなっているときに、光ビーム１０３が
該反射面で反射され、対物レンズ１０６を透過し、更に
図示しない厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートを通過し
て集光させる。また、可撓性部材５が参照面７に沿って
変形しているときに、光ビーム１０３が該反射面で反射
され、対物レンズ１０６を透過し、更に図示しない厚さ
１．２ｍｍのポリカーボネートを通過して集光させる。
これは、この光学装置によって、厚さ０．６ｍｍのＤＶ
Ｄと厚さ１．２ｍｍのＣＤの記録再生を行うことを想定
しているためである。

【０１５２】この様な光学装置において、光ビーム１０
３の集光スポットでのビーム径（１／ｅ²径）とサイド
ロープ強度（ピーク強度に対する）の測定を行った。そ
の結果、可撓性部材５の無変形時に、光ビーム１０３を
厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートを通して集光させる
と、ビーム径が０．８１μｍで、サイドロープ強度が
０．７％となった。また、変形可能ミラー１の変形時
に、光ビーム１０３を１．２ｍｍのポリカーボネートを
通して集光させると、ビーム径が１．４０μｍで、サイ
ドロープ強度が１．０％となった。

【０１５３】すなわち、参照面７の形状で光ビーム１０
３を反射させると、この光ビーム１０３に球面収差が与
えられて、この光ビーム１０３が厚さの異なるポリカー
ボネートを通しても集光し、また同時に、対物レンズ１
０６の開口数が変化して、光ビーム１０３の集光スポッ
トでのビーム径が変化する。このような光学装置を用い
れば、ＤＶＤとＣＤ両方の記録再生を共に高精度に行う
ことが可能である。

【０１５４】以上の様に、変形時、無変形時の可撓性部
材５の形状を高精度に維持することができ、また複雑な
形状や大きな変位を伴う参照面７であっても、この参照
面７に沿って可撓性部材５を変形させることができるか
ら、上記各実施形態のいずれの変形可能ミラー１を適用
するにしても、多様な光変調を行うことが可能な光学装
置を提供することができる。

【０１５５】なお、この発明の変形可能ミラーや光学装
置は、上記各実施形態に限定されるものではない。例え
ば、変形可能ミラーの参照面７の形状を適宜に変更し
て、光ビーム１０３に他の種類の変調を与えても良い。
また、構成の一部を変更した光学装置や、全く異なる他
の構成の光学装置においても、変形可能ミラー１を適用
用すれば、簡易な構成で入射光に変調を与えることがで
きる。

【０１５６】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１に記載の変
形可能ミラーによれば、可撓性部材と対向電極間に交流
電圧を印加するので、可撓性部材と対向電極間に静電引
力が加わり、可撓性部材が対向電極側にたわんで、この
可撓性部材の反射面が変形する。

【０１５７】また、可撓性部材と対向電極間に印加され
る交流電圧は、その極性が変化するので、可撓性部材と
対向電極間にあるリーク防止用の絶縁部材が正負のどち
らか一方の極性に帯電することがなく、帯電した絶縁部
材と可撓性部材間に斥力が発生することが防止される。
これによって、可撓性部材の変形形状が安定すると共
に、より大きな静電引力を得ることが可能となる。

【０１５８】請求項２に記載の様に、交流電圧は矩形波
でも良い。この矩形波は、正弦波等に比べると、その極
性が急激に変化するため、静電引力が零近傍となる時間
が短く、静電引力の変動を小さくすることができる。

【０１５９】請求項３に記載の様に、矩形波の交流電圧
は、正電位側の波高値と負電位側の波高値が同一である
ものが好ましい。可撓性部材と対向電極間の静電引力
は、両者間の印加電圧の極性の影響を受けず、その強さ
は可撓性部材と対向電極間の電位差の絶対値によって決
定される。このため、正電位側の波高値と負電位側の波
高値が同一となる矩形波の交流電圧であれば、絶縁部材
の帯電を防止するだけでなく、可撓性部材と対向電極間
に働く静電引力を常に一定にすることが可能となり、可
撓性部材の変形形状をより安定したものにすることがで
きる。

【０１６０】請求項４に記載の様に、交流電圧の極性の
変化する周期を時定数τ＝ρ・ε_iε_oより短くすれば、
絶縁部材が正負どちらか一方の極性に帯電する以前に、
印加電圧の極性が変化することになり、より確実に絶縁
部材の帯電を防止することができる。

【０１６１】次に、請求項５に記載の変形可能ミラーで
は、可撓性部材と対向電極間に光導電性部材を介在させ
ているので、可撓性部材と対向電極間に電圧を印加し
て、可撓性部材を変形させているときには、光導電性部
材に光を照射せずに、この光伝導性部材を可撓性部材と
対向電極間のリーク防止用の絶縁部材として用いること
ができ、また、可撓性部材と対向電極間に電圧を印加せ
ず、可撓性部材を変形させないときには、光導電性部材
に光を照射して、この光導電性部材を可撓性部材と対向
電極間の余分な静電気を除電する導電部材として用いる
ことができる。

【０１６２】請求項６に記載の様に、対向電極は透明で
あっても良い。この場合、光導電性部材ヘの光照射を対
向電極を介して行えるようになり、変形可能ミラーの小
型化が可能となると共に、他の光学系への光のもれをな
くすことができる。

【０１６３】請求項７に記載の様に、対向電極側で、可
撓性部材の弾性変形を許容する空間を形成する参照面を
更に備えていれば、可撓性部材の変形形状が参照面の形
状で決定されるため、その変形形状が環境温湿度に影響
されることなく再現性の良いものとなる。また、参照面
を凸面や凹面、あるいはこの両者を含む形状とすること
により、可撓性部材を凹面のみでなく、任意の形状に変
形させることができる。

【０１６４】請求項８に記載の様に、可撓性部材と参照
面の少なくとも一方に、可撓性部材と参照面間に存在す
る空気を逃がすための空気孔を形成すれば、可撓性部材
と参照面間の空気を逃がすことができ、可撓性部材が変
形し易くなり、かつ可撓性部材がより速やかに変形す
る。

【０１６５】請求項９に記載の様に、参照面の外周に、
可撓性部材を該参照面に対して位置決めする平坦部を設
ければ、参照面の外周の平坦部に、可撓性部材の周縁を
当接することによって、可撓性部材と参照面の平行性を
調整しつつ、この可撓性部材を容易に配置することがで
きる。

【０１６６】請求項１０に記載の様に、平坦部が参照面
の頂点位置よりも低い位置に形成すれば、可撓性部材を
参照面に接近させて配置するときに、参照面の頂点位置
が可撓性部材に最も先に接触するため、参照面と可撓性
部材の位置関係を容易に知ることが可能となる。

【０１６７】請求項１１に記載の様に、支持手段が単結
晶シリコンからなり、可撓性部材が、単結晶シリコンに
不純物をドーピングしてなるものであれば、支持手段と
可撓性部材同一材料の単結晶シリコンから形成するの
で、両者の熱膨張係数の差が小さくなり、環境温度の変
動による影響を受け難くなる。また、半導体の製造プロ
セスを応用すれば、支持手段及び可撓性部材を一括して
製造することが可能であり、支持手段及び可撓性部材と
して高精度で安価なものを得ることができる。

【０１６８】請求項１２に記載の様に、可撓性部材の表
面に金属反射膜を形成すれば、任意の波長の光に対して
高反射率のミラーを得ることができる。

【０１６９】次に、請求項１３に記載の変形可能ミラー
の組立て方法では、参照面外周の平坦部と可撓性部材間
の平行状態を光学的に検出しつつ、両者間を平行に調整
しているので、参照面外周の平坦部と可撓性部材の周縁
を圧接して、両者間を平行に調整する場合に比べると、
より精度良く、より容易に参照面と可撓性部材間の平行
度を調整することができる。また、参照面と可撓性部材
間の非接触での調整が可能であり、可撓性部材に余分な
応力が加わらずに済み、可撓性部材が変形させないとき
の該可撓性部材の形状をより高精度に設定することが可
能となる。

【０１７０】次に、請求項１４に記載の変形可能ミラー
の組立て装置では、参照面の頂点位置と可撓部材の接触
を接触させてから、支持手段と参照面を僅かに離間して
いるので、両者間の相対位置を高精度に決めることがで
きる。

【０１７１】次に、請求項１５に記載の光学装置では、
可撓性部材と対向電極間にあるリーク防止用の絶縁部材
が正負のどちらか一方の極性に帯電することがなく、帯
電した絶縁部材と可撓性部材間に斥力が発生せずに済
み、可撓性部材の変形形状が安定するので、変形可能ミ
ラーの動作により、光学的に異なる複数の光を安定して
出射することができる。

【０１７２】また、請求項１６に記載の光学装置では、
可撓性部材と対向電極間に電圧を印加せず、可撓性部材
を変形させないときには、光導電性部材に光を照射し
て、この光導電性部材を可撓性部材と対向電極間の余分
な静電気を除電する導電部材として用いることができる
ので、可撓性部材の変形形状が安定し、変形可能ミラー
の動作により、光学的に異なる複数の光を出射すること
ができる。また、特に可撓性部材の無変形時には、この
可撓性部材を高精度のミラーとして作用させることがで
きる。

【０１７３】請求項１７に記載の様に、変形可能ミラー
の可撓性部材の変形により、入射光に球面収差を与えれ
ば、変形可能ミラーの動作により、球面収差の加えられ
た光を安定して出射することができる。

【０１７４】請求項１８に記載の様に、変形可能ミラー
の可撓性部材の変形により、光学部材のレンズを通過し
た光の焦点を変化させれば、変形可能ミラーの動作によ
り、焦点の異なる光を安定して出射することができる。

【０１７５】請求項１９に記載の様に、変形可能ミラー
の可撓性部材の変形により、光学部材のレンズの開口数
を変化させれば、変形可能ミラーの動作により、開口数
の異なるレンズを通過した光を安定して出射することが
できる。

【０１７６】請求項２０に記載の様に、変形可能ミラー
の可撓性部材の変形により、この可撓性部材に入射した
入射光の球面収差、光学部材のレンズを通過した光の焦
点、及び該レンズの開口数のうちの少なくとも２つ以上
を同時に変化させれば、変形可能ミラーの動作により、
入射光の球面収差、レンズの焦点、開口数のいずれか２
つ以上を同時に変調してなる光を安定して出射すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の変形可能ミラーの第１実施形態を概
略的に示す主要断面図

【図２】図１の変形可能ミラーにおけるミラー基板の製
造工程を示しており、（ａ）はシリコン基板にシリコン
熱酸化膜を形成する工程を示し、（ｂ）はボロンドープ
層を形成する工程を示し、（ｃ）はシリコン熱酸化膜を
パターニングする工程を示し、（ｄ）はシリコン基板の
エッチング工程を示し、（ｅ）はシリコン熱酸化膜の除
去工程を示し、（ｆ）は反射膜の形成工程を示す

【図３】この発明の変形可能ミラーの組立装置の一実施
形態を概略的に示す図

【図４】図１の変形可能ミラーにおける可撓性部材と対
向電極間の作用を説明するために用いた図

【図５】変形可能ミラーに起こり得る問題点を説明する
ために用いた図

【図６】（ａ）は交流電圧波形の一例を示すグラフ、
（ｂ）は静電引力を示すグラフ

【図７】（ａ）は交流電圧波形の他の例を示すグラフ、
（ｂ）は静電引力を示すグラフ

【図８】（ａ）は交流電圧波形の別の例を示すグラフ、
（ｂ）は静電引力を示すグラフ

【図９】図１の変形可能ミラーにおける可撓性部材と対
向電極を含む回路を等価的に表す等価回路

【図１０】この発明を適用しうるカンチレバーを示す斜
視図

【図１１】（ａ）は図１の変形可能ミラーにおける参照
基板を例示する平面図、（ｂ）は断面図

【図１２】この発明の変形可能ミラーの第２実施形態を
示す断面図

【図１３】この発明の変形可能ミラーの第３実施形態を
示す断面図

【図１４】図１３の変形可能ミラーの変形例を示す断面
図

【図１５】この発明の光学装置の一実施形態を示すブロ
ック図

【図１６】（ａ）は入射光に球面収差を与える参照面の
一例を示す断面図、（ｂ）は対物レンズの光学的焦点を
変化させる参照面の一例を示す断面図、（ｃ）は対物レ
ンズの開口数を変化させる参照面の一例を示す断面図、
（ｄ）は光ビームに球面収差を与えると同時に、対物レ
ンズの開口数を変化させる参照面の一例を示す断面図

【図１７】（ａ）は従来の焦点可変ミラーを示す断面
図、（ｂ）は断面図

【図１８】従来の変形可能ミラーを示す断面図

【符号の説明】

１ 変形可能ミラー ２ ミラー基板 ３ 参照基板 ４ 電圧印加部 ５ 可撓性部材 ６ 基板枠 ７ 参照面 ８ 対向電極 ９ 絶縁部材 １１ シリコン基板 １２ ボロンドープ層 １５ 参照面支持部材 １６ 移動機構 １７ ミラー支持部材 １８ 傾き調整機構 １９ 変形検出装置 １０１ 半導体レーザー １０２ コリメータレンズ １０４ ビームスプリッター １０５ ４分の１波長板 １０６ 対物レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 勝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 阿部 新吾 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光を反射する反射面を表面に有する
   可撓性部材と、 可撓性部材の周縁を支持する支持手段と、 可撓性部材と対向して配置された対向電極と、 可撓性部材と対向電極間に介在する絶縁部材と、 可撓性部材と対向電極間に極性の変化する交流電圧を印
   加する電圧印加手段とを備える変形可能ミラー。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の変形可能ミラーにおい
   て、交流電圧は矩形波である変形可能ミラー。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の変形可能ミラーにおい
   て、矩形波の交流電圧は、正電位側の波高値と負電位側
   の波高値が同一である変形可能ミラー。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の変形
   可能ミラーにおいて、交流電圧の極性の変化する周期
   は、絶縁部材の体積抵抗率をρ、比誘電率をε_i、真空
   の誘電率をε_oとした時、時定数τ＝ρ・ε_iε_oより短
   い変形可能ミラー。
5. 【請求項５】 入射光を反射する反射面を表面に有する
   可撓性部材と、 可撓性部材の周縁を支持する支持手段と、 可撓性部材と対向して配置された対向電極と、 可撓性部材と対向電極間に介在し、光を照射されると、
   絶縁体から導電体へと変化する光導電性部材と、 可撓性部材と対向電極間に、電圧を印加する電圧印加手
   段とを備える変形可能ミラー。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の変形可能ミラーにおい
   て、対向電極は透明である変形可能ミラー。
7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれかに記載の変形
   可能ミラーにおいて、 対向電極側で、可撓性部材の弾
   性変形を許容する空間を形成する参照面を更に備え、 電圧印加手段によって可撓性部材と対向電極間に電圧を
   印加したときに、可撓性部材と対向電極間の静電引力に
   よって、可撓性部材が変形して参照面に吸い寄せられる
   変形可能ミラー。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の変形可能ミラーにおい
   て、可撓性部材と参照面の少なくとも一方に可撓性部材
   と参照面間に存在する空気を逃がすための空気孔を有す
   る変形可能ミラー。
9. 【請求項９】 請求項７又は８に記載の変形可能ミラー
   において、参照面の外周に、可撓性部材を該参照面に対
   して位置決めする平坦部を設けた変形可能ミラー。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の変形可能ミラーにお
    いて、平坦部が参照面の頂点位置よりも低い位置に形成
    された変形可能ミラー。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれかに記載の
    変形可能ミラーにおいて、支持手段は、可撓性部材に引
    っ張り応力を与えて この可撓性部材を保持するもので
    あって、単結晶シリコンからなり、 可撓性部材は、単結晶シリコンに不純物をドーピングし
    てなる変形可能ミラー。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の変形可能ミラーに
    おいて、可撓性部材の表面に金属反射膜を形成した変形
    可能ミラー。
13. 【請求項１３】 請求項９に記載の変形可能ミラーを組
    み立てるための組立て方法において、 参照面外周の平坦部と可撓性部材間の平行状態を光学的
    に検出しつつ、両者間を平行に調整する変形可能ミラー
    の組立て方法。
14. 【請求項１４】 請求項９に記載の変形可能ミラーを組
    み立てるための組立て装置において、 支持手段を保持する第１保持手段と、 参照面を保持する第２保持手段と、 第１及び第２保持手段の少なくとも一方を移動させる移
    動手段と、 参照面の頂点位置と可撓部材の接触による該可撓性部材
    の変形を検出する変形検出手段を備える変形可能ミラー
    の組立て装置。
15. 【請求項１５】 変形可能な反射面を有する変形可能ミ
    ラーと、この変形可能ミラーに対して光を入出力する光
    学部材とを備え、変形可能ミラーを変形しないとき、変
    形するときに応じて、光学的に異なる複数の光を生成す
    る光学装置において、 変形可能ミラーは、 入射光を反射する反射面を表面に有する可撓性部材と、
    可撓性部材の周縁を支持する支持手段と、可撓性部材と
    対向して配置された対向電極と、この対向電極側で、可
    撓性部材の弾性変形を許容する空間を形成する参照面
    と、可撓性部材と対向電極間に介在する絶縁部材と、可
    撓性部材と対向電極間に極性の変化する交流電圧を印加
    する電圧印加手段とを備える光学装置。
16. 【請求項１６】 変形可能な反射面を有する変形可能ミ
    ラーと、この変形可能ミラーに対して光を入出力する光
    学部材とを備え、変形可能ミラーを変形しないとき、変
    形するときに応じて、光学的に異なる複数の光を生成す
    る光学装置において、 変形可能ミラーは、 入射光を反射する反射面を表面に有する可撓性部材と、
    可撓性部材の周縁を支持する支持手段と、可撓性部材と
    対向して配置された対向電極と、この対向電極側で、可
    撓性部材の弾性変形を許容する空間を形成する参照面
    と、可撓性部材と対向電極間に介在し、光を照射される
    と、絶縁体から導電体へと変化する光導電性部材と、可
    撓性部材と対向電極間に、電圧を印加する電圧印加手段
    とを備える光学装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４又は１５に記載の光学装置
    において、変形可能ミラーは、その可撓性部材の変形に
    より、入射光に球面収差を与える光学装置。
18. 【請求項１８】 請求項１４又は１５に記載の光学装置
    において、光学部材は、変形可能ミラーの可撓性部材に
    よって反射された光が通過するレンズを有し、 変形可能ミラーは、その可撓性部材の変形により、光学
    部材のレンズを通過した光の焦点を変化させる光学装
    置。
19. 【請求項１９】 請求項１４又は１５に記載の光学装置
    において、光学部材は、変形可能ミラーの可撓性部材に
    よって反射された光が通過するレンズを有し、 変形可能ミラーは、その可撓性部材の変形により、光学
    部材のレンズの開口数を変化させる光学装置。
20. 【請求項２０】 請求項１４又は１５に記載の光学装置
    において、光学部材は、変形可能ミラーの可撓性部材に
    よって反射された光が通過するレンズを有し、 変形可能ミラーは、その可撓性部材の変形により、この
    可撓性部材に入射した入射光の球面収差、光学部材のレ
    ンズを通過した光の焦点、及び該レンズの開口数のうち
    の少なくとも２つ以上を同時に変化させる光学装置。