(57)【要約】【課題】簡易な構成及び制御を用いて、複数の駆動電極により所望する反射面の形状に変えることのできる可変形状鏡システムを提供することである。【解決手段】可変形状鏡システムは、可変形状鏡１と、駆動電圧指示信号１を受けて第１の分割電極３ａに増幅した駆動電圧Ｖ１として印加する増幅器２１と、第２の分割電極３ｂに増幅した駆動電圧Ｖ２を印加する増幅器２２と、第３の分割電極３ｃに増幅した駆動電圧Ｖ３を印加する増幅器２３と、駆動電圧指示信号１を受けて増幅器２２，２３に駆動電圧指示信号２，３をそれぞれに印加する演算器２４と、で構成され、１つの駆動電圧指示信号を分割された各分割電極３ａ，３ｂ，３ｃに対して、所望するミラー形状に基づいた演算処理により駆動電圧を生成して可変形状鏡を駆動することで、反射面の曲率に応じた所望の最適な非球面成分を実現する。【選択図】    図１
2010230867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面と第１の電極が形成された変形部と、
第２の電極が形成され、前記変形部を固定する固定部と、
前記変形部を変形させるべく前記第１、第２の電極間に電位差を印加する駆動装置と、を備え、
前記第１の電極、第２の電極のうち少なくとも一方の電極は、複数の電極から構成された分割電極となっており、
前記分割電極は、各電極の分割境界は円周形状で、且つ、変形部の中心点を通り反射面に垂直に交差する軸に対して同心円であることを特徴とする可変形状鏡システム。
【請求項２】
前記第２の電極は分割電極であり、前記第１の電極は前記第２の電極に対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可変形状鏡システム。
【請求項３】
前記第１の電極は分割電極であり、前記第２の電極は第１の電極に対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可変形状鏡システム。
【請求項４】
前記第１の電極、前記第２の電極は共に分割電極であり、これらの電極は対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可変形状鏡システム。
【請求項５】
前記複数対の電極の半径方向の幅の中心が、反射面の形状の非球面成分が極値を持つ位置と一致するように電極を分割していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の可変形状鏡システム。
【請求項６】
前記複数対の電極の分割境界が、反射面の形状の非球面成分の隣り合う極値の位置の中間位置と一致するように電極を分割していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の可変形状鏡システム。
【請求項７】
前記駆動装置は、複数対の電極に印加される電位差が所定の線形関係を保つように電圧を制御することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の可変形状鏡システム。
【請求項８】
前記駆動装置は、前記複数対の電極のうち１つの電極の電圧から、残りの他の電極の電圧を導出する演算器を持つことを特徴とする請求項７に記載の可変形状鏡システム。
【請求項９】
前記駆動装置は、前記複数対の電極それぞれに非線形補正器を備え、補正器のパラメータを各々持つことを特徴とする請求項７に記載の可変形状鏡システム。
【請求項１０】
前記演算器は、線形演算器と、そのパラメータを格納したメモリを備えることを特徴とする請求項８に記載の可変形状鏡システム。
【請求項１１】
前記演算器は、前記複数対の電極のうち１つの電極の電圧と、残りの他の電極の電圧との関係のテーブルを格納したメモリを備えることを特徴とする請求項８に記載の可変形状鏡システム。
【請求項１２】
前記演算器は、演算の結果０Ｖを下回るときは、０Ｖを出力することを特徴とする請求項７乃至１１に記載の可変形状鏡システム。
【請求項１３】
前記駆動装置は、変形量センサを備え、駆動装置に入力された目標変形量信号と変形量センサの出力とが一致するように、前記複数対の電極のうち１つの電極の電圧を決定することを特徴とする請求項８に記載の可変形状鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電駆動で反射面の形状を可変する可変形状鏡と、その可変形状鏡を駆動する駆動電圧制御部とで構成される可変形状鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ技術を適用することにより静電駆動を用いて反射面の形状を変えることができる可変形状鏡が注目されており、例えば特許文献１で示されている。  
図１６には、従来例の可変形状鏡の構成を示す。この構成において、複数の電極部に電圧が印加され、これらの電極と対向して配置され電極部に印加された静電電圧により歪みを生じる薄膜状の反射面とからなる変形ミラー部の反射面を変形して反射面光束の波面ひずみを補正する可変形状鏡を構成している。
【０００３】
この可変形状鏡により反射された対象物からの光を検出し、基準となる反射面形状に対応する各電極部への印加電圧を１つの組として所定の異なる数の反射面形状に対応する所定の組数を記憶しておき、目標とする検出信号に適した印加電圧の組を選び出し、反射面形状に対応する印加電圧の所定の組を更新し、更新された組をもとに可変形状鏡を変形させる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術での可変形状鏡では、図１７のステップＳ１０１〜Ｓ１１１に示すように、印加電圧のテンプレートを複数組用意し、その組を選び出すことで形状制御を行っており、形状に応じた多数のテンプレートを予め準備する必要がある。さらに、ステップＳ１０６にあるように、そのテンプレートを制御中に更新する必要がある等、制御が複雑であるという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、簡易な構成及び制御により、複数の駆動電極により所望する反射面の形状に変えることのできる可変形状鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記目的を達成するために、反射面と第１の電極が形成された変形部と、
第２の電極が形成され、前記変形部を固定する固定部と、前記変形部を変形させるべく前記第１、第２の電極間に電位差を印加する駆動装置と、を備え、前記第１の電極、第２の電極のうち少なくとも一方の電極は、複数の電極から構成された分割電極となっており、  前記分割電極の分割境界は円周形状で、且つ、変形部の中心点を通り反射面に垂直に交差する軸に対して同心円である可変形状鏡システムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易な構成及び制御により、複数の駆動電極により所望する反射面の形状に変えることのできる可変形状鏡システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態における可変形状鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、可変形状鏡を上方から見た上面外観を示す上面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２におけるＡ−Ａ’位置における断面構成を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ミラー基板側の電極を分割電極とした構成例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、電極基板側とミラー基板側共に分割電極とした構成例を示す図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、ミラー基板を外して開いた可変形状鏡の構成を示す分解図である。
【図５】図５は、本実施形態における形状表記の座標とパラメータについて示す図である。
【図６】図６は、反射面の非球面成分が変形量ｄ0に応じて変化する非球面成分の例を示す図である。
【図７】図７は、反射面中心の変形量ｄ0と、非球面成分ｄ2の関係を示す図である。
【図８】図８は、電極配置と反射面の非球面成分について示す図である
【図９】図９は、第１の分割電極乃至第３の分割電極に印加する電圧と変形量の関係を示す図である。
【図１０】図１０は、駆動電圧Ｖ１に対する駆動電圧Ｖ２，Ｖ３の増減量の変化の関係を示す図である。
【図１１】図１１は、演算の結果の駆動電圧グラフの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、演算の結果の駆動電圧グラフの一例で駆動電圧Ｖ２を０Ｖで丸めた例を示す図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の変形例に係る可変形状鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態における可変形状鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態の変形例における可変形状鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、従来技術による可変形状鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、従来技術による可変形状鏡の動作について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１乃至図４を参照して、第１の実施形態に係る可変形状鏡システムについて説明する。図１は、本実施形態における可変形状鏡システムの構成を示すブロック図である。図２は、可変形状鏡を上方から見た上面外観を示す上面図であり、図３Ａは、図２におけるＡ−Ａ’位置における断面構成を示す断面図であり、図４（ａ），（ｂ）は、ミラー基板を外して開いた可変形状鏡の構成を示す分解図である。
【００１１】
（デバイス構造の説明）  
本実施形態の可変形状鏡１は、図３に示すように、電極基板２とミラー基板８とが対向するようにスペーサで固定されて構成されている。  
図４（ａ）に示すように、電極基板２には、これらの分割電極３ａ，３ｂ，３ｃは、中央に配置される円形状の第１の分割電極３ａと、その第１の分割電極３ａの中心と一致する中心を持つように、その外周に電気的に分離して配置される環形状（又は、ドーナツ形状）の第２の分割電極３ｂと、さらにその外周に電気的に分離して同じ中心を持つ環形状の第３の分割電極３ｃにより構成されている。つまり、１つの円形電極が同じ中心を有する２つの環形状の離間スペース１４ａ，１４ｂにより、電気的に３つに分離された構成である。これらの電極の中心は、後述するミラー基板８の変形部８ａ（図３）の中心と、反射面直上より見たときに一致するように配置している。
【００１２】
勿論、分離される電極数は、３つに限定されるものではなく、設計に基づき、適宜の個数に分離してもよい。また、本実施形態においては、対向する電極基板２とミラー基板８にそれぞれに設けられた電極のうち、図３Ｂに示すように、後述する共通電極５を分割電極５１ａ，５１ｂ，５１ｃとしてもよいし、図３Ｃに示すように、電極基板２と共通電極５を共に分割電極とする分割電極３ａ，３ｂ，３ｃ及び分割電極５２ａ，５２ｂ，５２２ｃであってもよい。以下に説明する例では、電極基板２側に設けた電極３を分割電極としている。
【００１３】
これらの第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ及び第３の分割電極３ｃは、電極基板２の端部側に設けられた、第１の引出し電極１２ａ、第２の引出し電極１２ｂ及び第３の引出し電極１２ｃに配線によって電気的に接続されている。
【００１４】
図３Ａに示すように、ミラー基板８は、変形部８ａと支持部８ｂとからなり、支持部８ｂを構成する支持部材７は、変形部８ａを外周側から支持すると共に、スペーサ４を介して電極基板２に固定するときの固定部として用いられる。電極基板２上の第１の引出し電極１２ａ、第２の引出し電極１２ｂ及び第３の引出し電極１２ｃは、ミラー基板８に形成された変形部８ａに対向するように固定されている。
【００１５】
図４（ｂ）に示すように、ミラー基板８における電極基板２との対向側には、金属等の導電性材料が全面に成膜されており、共通電極５として用いる。共通電極５が形成された面を裏面として、ミラー基板の表面には変形部８ａ上に金属等を成膜した反射面６が形成されている。成膜される材料は可変形状鏡の反射特性の仕様によっても異なるが、アルミニウム、金又は、誘電体多層膜を用いることができる。アルミニウム等の大気下で酸化性のある金属を用いる場合は、さらにシリコン酸化膜等の酸化膜又は窒化膜を成膜し金属表面をコーティングする。尚、コーティング膜を形成する場合には、反射率が低下しないように膜厚を考慮する。
【００１６】
スペーサ４は、電極基板２とミラー基板８との間隔を決めながら固定するために用いられる。基板材料はガラス、シリコン基板といった無機物材料や金属等を用いることができる。また別の手法として、直径が前記間隔を決めるビーズを含む有機接着剤を用いてもよい。
【００１７】
ミラー基板８の共通電極５を電極基板２上に形成した共通の引出し電極１３に電気的に接続するために、ミラー基板８の支持部材７に設けられた共通電極５の一部を接続部５ａとし、ミラー基板２を固定する際に、その接続部５ａと電極基板２上に形成された接続用電極１３ａと電気的に接続する導電材（図示せず）により電気的に接続させる。これらは、金属部材による圧接によって接続させても良いし、導電性ペースト等を用いて接続させても良い。共通の引出し電極１３と接続用電極１３ａは電極基板２上で接続されている。この結果、ミラー基板８上の共通電極５と電極基板２上の共通の引出し電極１３は、電気的に接続される。共通の引出し電極１３、第１の引出し電極１２ａ、第２の引出し電極１２ｂ、第３の引出し電極１２ｃから可変形状鏡外部への電気接続は、図示していないが通常、ワイヤボンディングによって行われる。
【００１８】
図１に示した可変形状鏡システムの全体構成について説明する。  
本実施形態の可変形状鏡システムは、前述した可変形状鏡１と、後述する駆動電圧指示信号１を受けて第１の分割電極３ａに増幅した駆動電圧Ｖ１を印加する増幅器２１と、後述する駆動電圧指示信号２を受けて第２の分割電極３ｂに増幅した駆動電圧Ｖ２を印加する増幅器２２と、後述する駆動電圧指示信号３を受けて第３の分割電極３ｃに増幅した駆動電圧Ｖ３を印加する増幅器２３と、駆動電圧指示信号１を受けて増幅器２２，２３に駆動電圧指示信号２，３をそれぞれに印加する演算器２４と、で構成される。本システムに入力される駆動電圧指示信号１は、図示しない制御部から出力されて、増幅器１及び演算器２４へ入力される。演算器２４では、後述する演算を行い、駆動電圧指示信号２、駆動電圧指示信号３を生成して、第２の分割電極３ｂ及び第３の分割電極３ｃに出力する。
【００１９】
（駆動原理の説明）  
本実施形態の可変形状鏡１は、静電力によって変形部８ａ上の反射面を変形させる静電駆動方式を採用している。図１に示すように、共通電極５をゼロ電位（ＧＮＤ）に接続し、各増幅器２１，２２，２３によって、第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ及び第３の分割電極３ｃに、同じ又は異なる駆動電圧を印加することで、共通電極５と、第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ及び第３の分割電極３ｃにそれぞれ電位差が生じ、発生した静電力引力により変形部８ａと共に、反射面が電極基板２に向かって変形する。
【００２０】
この時、第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ及び第３の分割電極３ｃに同一の駆動電圧を印加した場合には、反射面は略球面形状となる。反射面の変形形状は、第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ及び第３の分割電極３ｃに印加する駆動電圧の値を変えることにより、所望する形状に形成することができる。反射面の中心部分の変形量の最大値は、例えば、スペーサ４の高さによって定まる電極基板２とミラー基板８との間隔により制限され、一般的には基板の間隔の１／３以下までとされる。
【００２１】
次に、可変形状鏡１における目標とする変形形状について説明する。  
本実施形態の可変形状鏡システムは、公知な光学機器に組み込まれ、光学機器の光学設計により求められる必要な反射面形状を実現する。必要な反射面形状は、反射面の中心を軸とした軸対称形状であり、光学機器の指示に応じて反射面の曲率を変えると共に、曲率に応じて反射面形状の非球面成分を調整することで実現する。
【００２２】
図５は、本実施形態における形状表記の座標とパラメータについて示す図である。図５に示すように、反射面の中心を原点とし、そこからの距離をｒとし、その距離ｒの箇所における変形量をｄ（ｒ）とすると、反射面の軸対称形状は式（１）で表すことができる。
【数１】
2010230867.tif 000003
【００２３】
ここで、Ｒ：球面成分の曲率半径、ｒ0：変形部の半径、ｄ0：反射面中心の変形量、ｒ：反射面の変形量を導出する位置（中心からの距離）、ｄ（ｒ）：ｒにおける反射面の変形量、Ａ，Ｂ，Ｃ：後述する非球面成分の係数とする。また、球面成分をｄ1（ｒ）、非球面成分（反射面形状より球面成分を差し引いた残りの成分）をｄ2（ｒ）とすると、
【数２】
2010230867.tif 000004
【００２４】
という様に、反射面の形状は球面成分と非球面成分の和で構成される。  
ここで、反射面の曲率は式（２）［球面成分］のＲに相当し、反射面中心の変形量ｄ0と反射面半径ｒ0によって式（４）で決定される。
【数３】
2010230867.tif 000005
【００２５】
よって、先に述べた様に曲率に応じて反射面の非球面成分を得るには、変形量ｄ0に応じて非球面成分を調整することで実現できる。ｄ0に応じて変化する非球面成分の例を図６に示す。ｄ0が変わるにつれて、図６中の［１］から［５］に示す様に非球面成分が変化する。非球面成分が半径方向に対して極値を持つ場所は、ｄ0によらず一定となる。ここで、極値を持つ場所のｒをｒ1、ｒ2とし、それぞれの場所での非球面成分の量ｄ2（ｒ1）、ｄ2（ｒ2）とすると、ｄ0とｄ2（ｒ1）、ｄ2（ｒ2）の関係は、図７に示す関係となる。ｄ2（ｒ1）とｄ2（ｒ2）が交差するｄ0ではｄ２（ｒ１）、ｄ２（ｒ２）共に零であるので、非球面成分は零となり、必要な反射面形状は球面である。
【００２６】
（電極の分割の位置）  
図８は、電極配置と非球面成分について示す図である。前述したように、第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ、第３の分割電極３ｃは、同一の中心を持つ円形形状及びその外周に設けられるドーナツ形状をしている。各分割電極３ａ，３ｂ，３ｃの半径方向に注目すると、反射面の非球面成分が極値を持つ場所ｒ＝ｒ1、ｒ2と、第２の分割電極３ｂ、第３の分割電極３ｃのドーナツ形状の半径方向の中心となる場所がそれぞれ等しくなる様に電極を配置している（図８に示す電極配置Ａ）。
【００２７】
第１の分割電極３ａについては、電極の円形形状の中心が反射面中心と一致している。非球面成分は反射面の中心においても極値を持つので、第１の分割電極３ａについても電極中心と非球面成分が極値を持つ場所が一致していると言える。  
また、電極の境界に注目し、第１の電極と第２の電極の境界を、反射面中心とｒ１の中点に存在する様に、また、第２の電極と第３の電極の境界を、ｒ１とｒ２の中点に存在する様に電極を配置することも可能である。（図８に示す電極配置Ｂ）
（駆動電圧の決定方法の説明）  
次に、演算器２４における演算処理について説明する。  
本実施形態のシステムに入力される駆動電圧指示信号１は、増幅器１へ入力されるほか、演算器２４へ入力される。演算器２４では後に述べる演算を行い、駆動電圧指示信号２、駆動電圧指示信号３を出力する。
【００２８】
第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ、第３の分割電極３ｃに印加する電圧を、それぞれに駆動電圧Ｖ１、駆動電圧Ｖ２、駆動電圧Ｖ３とする。ここでＶ１＝Ｖ２＝Ｖ３とした場合に、反射面の形状は球面形状となる。また、Ｖ２とＶ３をＶ１に対して増減することでｄ2（ｒ1）、ｄ2（ｒ2）を増減することができる。図６に示した必要な非球面成分が得られる駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を図９に示す。各変形量に対応する駆動電圧は、後に述べる方法により予め求めることができる。
【００２９】
図１０に示すように、後述の方法で求めた値に基づき、駆動電圧Ｖ１に対する駆動電圧Ｖ２，Ｖ３の増減量の変化を求めるとの次のようになる。駆動電圧Ｖ２と駆動電圧Ｖ３の増減量である（Ｖ２−Ｖ１）、（Ｖ３−Ｖ１）は、駆動電圧Ｖ１に対して略線形関係を持っている。ここで、線形関係を
【数４】
2010230867.tif 000006
【００３０】
と書き直すことができる。  
この関係を用いることにより、第２の分割電極３ｂと第３の分割電極３ｃの電圧を、第１の分割電極３ａの電圧を元に線形関係で求めることで、必要な反射面形状を得ることが可能である。演算器２４で出力する値は、各増幅器２１，２２，２３への駆動電圧指示信号１，２，３であるため、駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３より各増幅器２１，２２，２３の増幅率を考慮して値を求めればよい。
【００３１】
尚、本実施形態では演算器を線形演算器で構成し、各分割電極の電圧を線形演算で求める構成について述べたが、第１の分割電極３ａの電圧値と、第２の分割電極３ｂ、第３の分割電極３ｃの電圧値の関係のテーブルを格納したメモリを備え、前記テーブルを用いて変換する構成も取ることができる。このとき、メモリは不揮発性メモリを用い、本システムの工場出荷時に書き込む等の手法を採ることができる。
【００３２】
以上のような演算の結果得られた駆動電圧のグラフを図１１に示す。駆動電圧Ｖ１が２０Ｖ以下の領域では、駆動電圧Ｖ２が負の値を示しており、斥力を発生させる必要があることを示している。しかし、実際に負の電圧を印加したとしても、静電力駆動では正の電圧と同じ引力を発生してしまい、必要な反射面形状とはかけ離れた形状が生成される。そこで、図１２に示すように、演算の結果が０Ｖを下回ったときは０Ｖで丸めることで、負の電圧を印加する場合に比べて必要な反射面形状に近づけることができる。
【００３３】
（パラメータ導出の方法）  
前述した線形関係におけるパラメータ導出方法について説明する。  
まず、必要な形状を実現する各分割電極の駆動電圧の組を求める。駆動電圧を求めるには、必要な形状と、変形部の形状との差形状を計算し、差形状が小さくなる様に駆動電圧を最適化する。最適化の手法としては、山登り法を用いても良いし、焼き鈍し法や、遺伝的アルゴリズムなどを用いてもよい。必要な形状は、反射面の中心の変形量に応じて異なるので、複数の変形量に対して必要な形状が得られる駆動電圧の組を求める。
【００３４】
次に、求めた複数の変形量に対する駆動電圧の組を元に、線形関係を求める。 
１つ目の変形量に対する駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を電圧Ｖ１１，Ｖ２１，Ｖ３１とし、２つ目の変形量に対する駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を電圧Ｖ１２，Ｖ２２，Ｖ３２と置く。前述した式（６）より、
【数５】
2010230867.tif 000007
【００３５】
の関係を満たす値となる為、それぞれ連立方程式を解いて、  
【数６】
2010230867.tif 000008
【００３６】
を求めることができる。
【００３７】
以上の手順で、演算器で用いる線形関係を表すパラメータを求めることができる。  
尚、演算器には前記パラメータを保存するメモリを備えても良い。このとき、メモリは不揮発性メモリを用い、本システムの工場出荷時に書き込む等の手法を採ることができる。
【００３８】
また、電極分割数は３分割としたが、２分割又は３分割より分割数を増やしても良い。そのときは、非球面形状の変曲点の個数に応じて決めると良い。変曲点の個数＋１を分割数とする構成が一つの構成として考えられる。また、本実施形態では固定部側のみ電極を分割しているが、変形部側のみを分割する構成や、変形部・固定部それぞれ分割する構成も取ることができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、１つの駆動電圧指示信号を、分割されたそれぞれの電極に対して、所望する反射面形状に基づく演算処理を行うことで、それぞれの電極の駆動電圧を生成して、可変形状鏡を所望する形状に変形することができる。演算器により求められた各電極の駆動電圧は、反射面の曲率に応じて最適な非球面成分を実現する電圧となるため、指示された変形量に応じて最適な非球面成分を得ることができる。
【００４０】
従って、従来の可変形状鏡のような形状に応じた多数のテンプレートを予め準備する必要がなく、さらに、テンプレートを制御中に更新する必要もなく、本実施形態は、簡易な制御により所望する形状の可変形状鏡を作り出すことができる。
【００４１】
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。  
本変形例は、図１３に示すように、反射面中心の変形量ｄ0を検出する変形量センサ２５を変形部８ａの上方に配置して、検出した変形量ｄ0を減算器２６にフィードバックし、積分器２７の積分結果を、増幅器２１と演算器２４に入力し、演算器２４の演算結果を増幅器２２，２３とのそれぞれに駆動電圧指示信号２、３として入力する構成である。本変形例の構成部位のうち、前述した第１の実施形態における構成部位と同等の部位には同じ参照符号を付して、その説明は省略する。変形量センサとしては、反射面の歪み量を用いて検出するセンサや、光学的に反射面の変形量を検出するセンサ、電極間の静電容量を用いて検出するセンサなどを使用しても良い。変形量センサは変形部の上方に配置しているが、センサの種類に応じて最適な場所に配置を変えて良い。
【００４２】
本変形例は、変形量センサ２５を用いて、曲率（変形量）を一定に保ちつつ反射面形状を制御する構成である。この変形量センサ２５で、反射面中心の変形量ｄ0を測定し、その値をフィードバックすることで駆動電圧指示値１を求める。
【００４３】
本変形例によれば、可変形状鏡１の変形部８ａの剛性などが環境の変化等により変化した場合であっても、変形量センサ２５により反射面の曲率を指示された一定の値に保つことができ、また、演算器により求められた各電極の電圧は、前記反射面の曲率に応じて最適な非球面成分を実現する電圧となるので、指示された変形量に応じて最適な非球面成分を得ることができる。
【００４４】
次に、図１４を参照して、第２の実施形態に係る可変形状鏡システムについて説明する。  
本実施形態は、各駆動補正器３１、３２，３３により、増幅器２１，２２，２３に入力する各駆動電圧指示信号１，２，３を生成する構成である。本実施形態の構成部位で前述した第１の実施形態における構成部位と同等の部位には同じ参照符号を付して、その説明は省略する。
【００４５】
本実施形態において、システムに入力される目標変形量信号は、駆動補正器３１，３２，３３へ入力される。これらの駆動補正器３１，３２，３３は後述する信号処理を行い、駆動電圧指示信号１，２，３をそれぞれ増幅器２１，２２，２３へ出力する。可変形状鏡１の第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ、第３の分割電極３ｃのそれぞれに、増幅器２１、増幅器２２、増幅器２３が接続されており、各増幅器に入力される駆動電圧指示信号１，２，３の値を増幅し、各電極に駆動電圧を印加する。  
駆動補正器で用いる関数は、
【数７】
2010230867.tif 000009
【００４６】
（Δｄ：目標変形量信号、Ｖ：駆動電圧）などが使用できる。このとき、各駆動補正器のパラメータであるｄｉｎｉｔは共通の値を用い、ｋ、Ｖｏｆｆは各電極に適した値を用いることにより、システムに入力された目標変形量信号に対して図１１に示す様な駆動電圧１〜３が得られる。よって、本実施形態においては、前述した第１の実施形態の効果に加えて、入力された目標変形量信号に相当する変形量と、その変形量に対応する非球面成分を得ることができる。
【００４７】
次に、図１５を参照して、第２の実施形態の変形例に係る可変形状鏡システムについて説明する。  
図１５に示す本実施形態は、図１４における駆動補正器３１、３２，３３に換わって駆動補正器３１と演算器２４を備える構成である。前述した第１の実施形態、第２の実施形態における構成部位と同等の部位には同じ参照符号を付して、その説明は省略する。
【００４８】
この構成においては、目標変形信号を駆動補正器３１により前述した信号処理を施して、駆動電圧指示信号１として、増幅器２１と演算器２４に入力する。増幅器２１は、駆動電圧指示信号１を予め定めた増幅率に基づき増幅して、駆動電圧Ｖ１を生成する。また同時に、駆動電圧指示信号１に基づく演算器２４の演算結果を駆動電圧指示信号２，３として、それぞれを増幅器２２，２３に入力して、駆動電圧Ｖ２，Ｖ３を生成する。これらの駆動電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、各分割電極３ａ，３ｂ，３ｃに印加される。
【００４９】
本実施形態においても、駆動補正器を用いて、目標変形信号を駆動電圧指示信号に変換することにより、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。また第２の実施形態に比べて簡易な構成で実現できる。
【００５０】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００５１】
（付記）  
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。尚、以下の括弧内は、図面に記載する構成部位の符号である。  
［１］反射面（６）と第１の電極（５）が形成された変形部（８）と、  
第２の電極（３）が形成され、前記変形部（８）を固定する固定部（２）と、  
前記変形部を変形させるべく前記第１、第２の電極間に電位差を印加する駆動装置（２１，２２，２３）と、を備え、  
前記第１の電極（５）、第２の電極（３）のうち少なくとも一方の電極は分割電極となっており、前記分割電極は、複数の電極（３ａ，３ｂ，３ｃ）から構成されており、各電極の分割境界は円周形状で、且つ変形部（８ａ）の中心点を通り反射面（６）に垂直に交差する軸に対して同心円であることを特徴とする可変形状鏡システム。
【００５２】
この［１］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態、図１、図３及び図４による。  
（作用効果）  
本実施形態における可変形状鏡システムは、電極基板２に設けた３つ分割電極３ａ，３ｂ，３ｃを反射面の中心軸を中心とする同心円状に形成され、個別に駆動電圧を印加することにより、図６に示すように反射面の非球面成分を調整することができる。
【００５３】
［２］第２の電極（３）は分割電極であり、第１の電極（５）は、前記第２の電極（３）に対向して配置されていることを特徴とする［１］項に記載の可変形状鏡システム。  
この［２］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態及び図３Ａによる。  
（作用効果）  
第１の実施形態の電極基板２に分割電極３ａ、３ｂ、３ｃを設け、ミラー基板８に共通電極５を設けた構成例である。
【００５４】
［３］第１の電極（５）は分割電極であり、第２の電極は第１の電極に対向して配置されていることを特徴とする［１］項に記載の可変形状鏡システム。  
この［３］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態及び図３Ｂによる。  
（作用効果）  
第１の実施形態の分割電極と共通電極と入れ替えた配置であり、電極基板２側に共通電極を設け、ミラー基板８側に分割電極を設けた構成である。第１の実施形態と同等の作用効果が得られる。
【００５５】
［４］第１の電極、第２の電極は共に分割電極であり、これらの電極は対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可変形状鏡システム。  
この［４］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態及び図３Ｃによる。  
（作用効果）  
第１の実施形態の分割電極と共通電極を共に分割電極として設けた構成である。第１の実施形態以上に細かく反射面の非球面成分を調整することができる。
【００５６】
［５］前記複数対の電極の半径方向の幅の中心が、反射面の形状の非球面成分が極値を持つ位置と一致するように電極を分割していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の可変形状鏡システム。  
この［５］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態及び図８（電極配置Ａ）による。  
（作用効果）  
電極中心と反射面形状の非球面成分が極値を持つ場所が一致することで、非球面成分をスムーズに調整することができる。
【００５７】
［６］前記複数対の電極の分割境界が、反射面の形状の非球面成分の隣り合う極値の位置の中間位置と一致するように電極を分割していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の可変形状鏡システム。  
この［６］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態及び図８（電極配置Ｂ）による。  
（作用効果）  
電極の境界と、反射面形状の非球面成分が極値を持つ場所が一致することで、非球面成分をスムーズに調整することができる。
【００５８】
［７］前記駆動装置は、複数対の電極に印加される電位差が所定の線形関係を保つように電圧を制御することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の可変形状鏡システム。  
この［７］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態、図１０及び図１１による。  
（作用効果）  
第２の分割電極と第３の分割電極の電圧を、第１の分割電極の電圧を元に線形関係で求めることで、必要な反射面形状を得ることが可能である。
【００５９】
［８］前記駆動装置は、前記複数対の電極のうち１つの電極の電圧から、残りの他の電極の電圧を導出する演算器を持つことを特徴とする請求項７に記載の可変形状鏡システム。  
この［８］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態、図１による。  
（作用効果）  
演算器により求められた各電極の駆動電圧は、反射面の曲率に応じて最適な非球面成分を実現する電圧となるため、指示された変形量に応じて最適な非球面成分を得ることができる。
【００６０】
［９］前記駆動装置は、前記複数対の電極それぞれに非線形補正器を備え、補正器のパラメータを各々持つことを特徴とする請求項７に記載の可変形状鏡システム。  
この［９］に記載される可変形状鏡システムは、第２の実施形態、図１４による。  
（作用効果）  
第１の実施形態の効果に加えて、入力された目標変形量信号に相当する変形量と、その変形量に対応する非球面成分を得ることができる。
【００６１】
［１０］前記演算器は、線形演算であることを特徴とする請求項８に記載の可変形状鏡システム。  
演算器は、求めた複数の中心変形量に対する駆動電圧対を元に、線形関係を求める。演算器により線形関係を利用して求められた各電極の駆動電圧は、反射面の曲率に応じて最適な非球面成分を実現する電圧となるため、指示された変形量に応じて最適な非球面成分を得ることができる。テンプレートを制御中に更新する必要もなく、本実施形態は、簡易な制御により所望する形状の可変形状鏡を作り出すことができる。
【００６２】
［１１］前記演算器は、テーブルを用いて変換することを特徴とする請求項８に記載の可変形状鏡システム。  
この［１１］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態、図１による。  
（作用効果）  
演算器は、第１の分割電極３ａ、第２の分割電極３ｂ、第３の分割電極３ｃそれぞれの駆動電圧値の関係を記憶するテーブルを有し、駆動電圧を求める処理の高速化を図ることができる。
【００６３】
［１２］前記演算器は、演算の結果０Ｖを下回るときは、０Ｖを出力することを特徴とする請求項７乃至１１に記載の可変形状鏡システム。  
この［１２］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態、図１２による。  
（作用効果）  
演算の結果、駆動電圧が負の値の場合、０Ｖで丸めることで、負の電圧を印加する場合に比べて必要な反射面形状に近づけることができる。
【００６４】
［１３］前記駆動装置は、変形量センサを備え、駆動装置に入力された目標変形量信号と変形量センサの出力とが一致するように、前記複数対の電極のうち１つの電極の電圧を決定することを特徴とする請求項８に記載の可変形状鏡システム。  
この［１３］に記載される可変形状鏡システムは、第１の実施形態の変形例、図１３による。  
（作用効果）  
変形量センサにより、反射面中心の変形量ｄ0を測定し、その値をフィードバックすることで駆動電圧指示値を求める。反射面の曲率（変形量）を安定的に得つつ、反射面形状を制御することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…可変形状鏡、２…電極基板、３ａ…第１の分割電極、３ｂ…第２の分割電極、３ｃ…第３の分割電極、４…スペーサ、５…共通電極、５ａ…接続部、６…反射面、７…支持部材、８…ミラー基板、８ａ…変形部、８ｂ…支持部、１２…引出し電極、１２ａ…第１の引出し電極、１２ｂ…第２の引出し電極、１２ｃ…第３の引出し電極、１３…共通の引出し電極、１３ａ…接続用電極、１４ａ，１４ｂ…離間スペース、２１，２２，２３…増幅器、２４…演算器。
【図１】
2010230867.tif 000010
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010230867.tif 000023
【図１３】
2010230867.tif 000024
【図１４】
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【図１５】
2010230867.tif 000026
【図１６】
2010230867.tif 000027
【図１７】
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