(57)【要約】【課題】変形部の変形量を変えることなく、共振を励起しない安定した動作が可能となる可変形状鏡システムを提供すること。【解決手段】可変形状鏡システムは、変形部１５ａにおける最大変形量又は最小変形量、周波数の情報を受け、目標形状生成テーブル２２からの情報に基づき目標変形量情報を生成し、変換テーブル２４からの情報に基づき、目標変形量から変形部１５ａの共振周波数を含む高周波成分が低減された波形の駆動電圧指示信号を生成し、この駆動電圧指示信号に基づく駆動信号は、可変形状鏡１の第２の電極１２へ印加され、第１の電極１４と第２の電極１２の間に静電力が発生し、第１の電極１４と変形部１５ａが変形する。【選択図】    図１
2010151985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面が形成された変形部と、
前記変形部の外周を固定する固定部と、
前記変形部に形成された第１の電極と、
前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、
前記変形部を変形量が周期的に変化するように駆動する駆動電圧制御手段と、を備え、
前記駆動電圧制御手段は、
前記変形部の目標変形量を駆動電圧指示信号に変換する目標変形量／駆動電圧指示信号変換手段と、前記駆動電圧指示信号を前記第１の電極と前記第２の電極の間に印加する駆動電圧に変換する駆動電圧指示信号／駆動電圧変換手段と、時間に対する目標変形量において、少なくとも目標変形量が周期的変化を行う期間の目標変形量の振幅の最小値を、前記駆動電圧指示信号から前記変形部の共振周波数成分が低減するように処理する、共振周波数成分低減手段を有することを特徴とする可変形状鏡システム。
【請求項２】
前記共振周波数成分低減手段は、
目標変形量が周期的変化を行う期間の振幅の最小値近傍において、時間に対する目標変形量の傾きが連続的に変化するように処理する、請求項１に記載の可変形状鏡システム。
【請求項３】
前記共振周波数成分低減手段は、
時間に対する目標変形量は、増加又は減少する線形部分と、該線形部分を接続する最大値部と最小値部を有しており、少なくとも最小値を線形部との接合が連続的になる２次関数の曲線で補間する、請求項２に記載の可変形状鏡システム。
【請求項４】
前記共振周波数成分低減手段は、目標変形量が周期的変化を行う期間において、所定の目標変形量以下に達する期間は、前記所定の目標変形量を維持することを特徴とした、請求項１に記載の可変形状鏡システム。
【請求項５】
前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量の関係を保持したテーブルデータを備える請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載の可変形状鏡システム。
【請求項６】
前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量の関係を表す関数演算器を備える請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載の可変形状鏡システム。
【請求項７】
前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量から少なくとも前記変形部の共振周波数成分を低減する、電気フィルタ又はデジタルフィルタを備える、請求項１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】
一般的に、公知なＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて製作された、静電駆動で反射面の形状を変えることのできる可変形状鏡が注目されている。この可変形状鏡は、静電引力によって変形する反射面（薄膜ミラー）と上部電極を有する変形部を備えている。
【０００３】
この可変形状鏡を室内雰囲気内で駆動させると、空気抵抗により変形部の応答速度が変化するという特徴がある。また、変形部を構成する薄膜ミラーが大気中の水分に影響されて鏡面に歪みが発生する虞がある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、可変形状鏡を透明窓板付きの真空室に配置し、空気抵抗と水分の影響を無くす技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−２１５４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した可変形状鏡をスキャナ等に使用する場合には、線形性を保ったまま高速に連続駆動（例えば、１ｋＨｚ）することが望ましい。この時、図１８に示すように、目標変形量を線形の繰り返しとすると、駆動電圧が最小となるときの折り返し部（ボトム部分の波形）には鋭い不連続部が発生する。
【０００６】
この可変形状鏡は、静電駆動であるため、変形量が小さい（電極間が広い）時には、変形量が大きい（電極間が狭い）時と比較して、同じ量を変形させるのに、より高い電圧差が必要となる。この不連続部には、高周波成分を含んでおり、変形部の駆動に対する共振周波数を含む。変形量は（駆動感度の周波数特性）×（駆動電圧の周波数成分）で決まるため、共振周波数における駆動電圧の周波数成分が高いと、変形部が共振を励起し、動作が不安定になる課題がある。ここで、駆動感度とは、駆動電圧あたりの変形部の変形量である（以下同様）。
【０００７】
また、真空封止を行うと、変形部の共振周波数は、１０〜２０ｋＨｚ程度と低くなるため、共振を励起しやすくなる。  
また、図１９には、駆動感度の周波数特性と、駆動電圧の周波数成分を示した図を示す。この図１９では、横軸が周波数、縦軸が１ｋＨｚを０ｄＢとしたときのゲインである。駆動感度の周波数特性が示す共振周波数において、駆動電圧の周波数成分が高いと、（駆動感度の周波数特性）×（駆動電圧の周波数成分）が高くなり、共振を励起する。
【０００８】
そこで本発明は、共振周波数における駆動電圧の周波数成分を低くすることにより、変形部の変形量を変えることなく、共振を励起しない安定した動作が可能とな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】
【０００９】
本発明に従う実施形態、上記目的を達成するために、反射面が形成された変形部と、前記変形部の外周を固定する固定部と、前記変形部に形成された第１の電極と、前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、前記変形部を変形量が周期的に変化するように駆動する駆動電圧制御手段と、を備え、前記駆動電圧制御手段は、前記変形部の目標変形量を駆動電圧指示信号と駆動電圧の関係に変換する目標変形量／駆動電圧指示信号変換手段と、前記駆動電圧指示信号を前記第１の電極と前記第２の電極の間に印加する駆動電圧に変換する駆動電圧指示信号／駆動電圧変換手段と、時間に対する目標変形量において、少なくとも目標変形量が周期的変化を行う期間の目標変形量の振幅の最小値を、前記駆動電圧指示信号から前記変形部の共振周波数成分が低減するように処理する、共振周波数成分低減手段を有する可変形状鏡システムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、共振周波数における駆動電圧の周波数成分を低くすることにより、変形部の変形量を変えることなく、共振を励起しない安定した動作が可能となる可変形状鏡システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。  
＜第１の実施形態＞  
可変形状鏡システムは、大別して可変形状鏡１と駆動電圧制御部２とで構成される。  
図１に示すように、可変形状鏡１は、電極基板１１とミラー基板１５がスペーサ１３を挟んで一定の間隔をあけて対向するように配置され、電極基板１１上には第２の電極１２が形成されている。ミラー基板１５は変形部１５ａと支持部１５ｂとからなり、変形部１５ａは第２の電極１２と対向する側に第１の電極１４が形成され、第１の電極１４の反対側に反射ミラー１６が形成されている。支持部１５ｂは変形部１５ａを支持するとともに、スペーサ１３を介して電極基板１１に固定する際の固定部として用いられる。
【００１２】
また、駆動電圧制御部２は、目標変形量生成回路２１、目標形状生成テーブル２２、目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３、変換テーブル２４、デジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ回路）２５及び駆動電圧指示信号／駆動電圧変換回路（ＡＭＰ回路［増幅回路］）２６により構成される。
【００１３】
次に、可変形状鏡１について詳細に説明する。  
図２に示すように、ミラー基板１５には、金属等を成膜した円形の反射膜からなる反射ミラー１６が形成される。また、電極基板１１上には、第１の引出電極１９及び第２の引出電極２０が上方から見て露呈するように設けられている。
【００１４】
図３及び図４に示すように、電極基板１１の略中央には、蒸着やエッチング等の半導体製造技術を用いて、円形状の第２の電極１２が形成される。その第２の電極１２の全面上を覆うように、誘電体膜１８が設けられている。
【００１５】
電極基板１１は、絶縁材料により形成される。また電極基板１１には、導電性基板の表面に絶縁皮膜処理を施した基板を用いることも可能であり、また変形部１５ａに印加する静電力に影響を与えない部材で形成されるならば、特に部材を限定する必要はない。誘電体膜１８は、例えば、シリコン酸化（Ｓｉ０２）膜やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の絶縁膜により形成されている。
【００１６】
また、図３に示すように、スペーサ１３は、電極基板１１上の第２の電極１２を中央に、少なくとも三方の周囲から囲むように、コの字型に形成される。スペーサ１３は、電極基板１１とミラー基板１５との間隔を決めながら固定するために用いられる。スペーサ１３は、非駆動時において、第２の電極１２と、ミラー基板１５の変形部１５ａとが均一の距離ｄ０を保つように固定している。スペーサ１３の材料は、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場合が多いが、間隔を決めるためのビーズを含む有機接着剤を用いてもよい。
【００１７】
ミラー基板１５は、スペーサ１３と同様なガラス、シリコン基板等の無機物材料や金属材料により枠形状に形成される支持部１５ｂと、支持部１５ｂに囲まれた内側のエリアに設けられた変形部１５ａとで構成される。変形部１５ａは、共に薄膜形成された反射ミラー１６と第１の電極１４とが積層されて構成される。図３に示すように、変形部１５ａは、
第１の電極１４側が第２の電極１２と対向しており、ミラー基板１５はスペーサ１３を用いて電極基板１１に固定されている。
【００１８】
図３において、変形部１５aが変形していない状態を点線で示しており、第１の電極１４と第２の電極１２が平行に対向する。また、変形部１５ａが変形した状態を実線で示しており、第２の電極１２に第１の電極１４の中央が近づくように湾曲する。
【００１９】
変形部１５ａには、図２に示すように、金属等を成膜した円形の反射膜からなる反射ミラー１６が形成される。ミラー基板１５の第２の電極１２に対向する面には、金属などの導電性材料が全面に形成されており、第１の電極１４として用いる。反射ミラー１６と第２の電極１２は、別個に作製して接着剤等又は溶着により接合してもよいし、メッキ技術又は半導体製造技術（蒸着、ＣＶＤ又はスパッタリング等）を用いて、例えば、ミラー基板１５上に導電性材料体からなる第１の電極１４を積層膜として形成してもよい。勿論、作製方法はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
反射ミラー１６を形成する反射膜の材料は、可変形状鏡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。反射率が所望する数値以上で、駆動により剥離しない材料であれば、特に限定せずに用いることができる。但し、アルミニウム等の酸化性のある金属を用いた場合には、シリコン酸化膜等で、その金属の表面をコーティングする。
【００２１】
尚、本実施形態では、一例として、円形の反射面や電極を用いて説明するが、勿論限定されるものではなく、使用目的や設計仕様により適宜、好適な形状、例えば矩形、楕円、トラック形状等々を選択することは当然である。また、同様にスペーサ１３においても、一体的なコの字形状を例としているが、他にも、ドーナツ型やＵ字形状であってもよい。さらには、それぞれが一辺に分離したスペーサを用いて、隅に隙間ができるように、コの字型や四角型に配置してもよい。また、スペーサの一辺が直線に限定されるものではなく、自在な曲線であってもよい。
【００２２】
また図４に示すように、電極基板１１上で第２の電極１２は、第２の引出電極２０と引出用配線により接続される。また、第１の引出電極１９は、第１の電極１４の面と対向する位置に設けられた接続用パッド１９ａと引出用配線により接続される。接続用パッド１９ａと対向する第１の電極１４の面を接続エリア１４ａとする。これらの接続用パッド１９ａと接続エリア１４ａは、金属板や導線などの電気接続用導電材を圧接又は導電性ペースト等で接続させる。他の手法としては、スペーサ１３の表面から裏面に掛かる導電パターンを形成して、固定する際に導電パターンの両端を接続用パッド１９ａと接続エリア１４ａにそれぞれ密着させることにより、電気的な接続を行ってもよい。
【００２３】
この構成により、ミラー基板１５上の第１の電極１４と電極基板１１上の第１の引出電極１９が電気的に接続される。第１の引出電極１９及び第２の引出電極２０から、それぞれ外部機器への電気接続は、図示していないが、一般的なワイヤボンディングによって接続される。
【００２４】
本実施形態の可変形状鏡１は、静電力を用いて変形部１５ａと反射ミラー１６を一体的に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、第１の電極１４を接地電位（０Ｖ電圧）に接続し、ＡＭＰ回路２６から第２の電極１２に駆動電圧を印加することで、第１の電極１４と第２の電極１２の電位差により静電力が発生する。この静電力により、互いに接近させる引力が働き、可撓可能な変形部１５ａと共に反射面６１は、中央が電極基板１１に近づくように凹形に湾曲する。
【００２５】
この時の反射ミラーの変形量Δｄは、第１の電極１４と第２の電極１２の電位差を変えることにより制御することができる。また、スペーサ１３の高さによって定まる第１の電極１４の下面と第２の電極１２の上面との間隔ｄ0は、反射ミラー１６の最大変形量から決定することができ、一般的には、最大変形量の約３倍以上の基板間隔が取られている。
【００２６】
次に、図１を参照して、駆動電圧制御部２による可変形状鏡１の駆動について説明する。  
前述したように、可変形状鏡１は、目標変形量生成回路２１、目標形状生成テーブル２２、目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３、変換テーブル２４、デジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ）２５及び駆動電圧指示信号／駆動電圧変換回路（ＡＭＰ回路）２６により構成される。
【００２７】
目標変形量生成回路２１は、変形部１５ａにおける最大変形量又は最小変形量、周波数の情報を受け、目標形状生成テーブル２２からの情報に基づき、目標変形量情報を生成して、目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３へ送信する。目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３は、変換テーブル２４からの情報に基づき、目標変形量から駆動電圧指示信号を生成し、Ｄ／Ａ回路２５に送信する。
【００２８】
Ｄ／Ａ回路２５は、デジタル信号である駆動電圧指示信号をアナログ信号に変換し、ＡＭＰ回路２６に送出する。ＡＭＰ回路２６ではアナログの駆動電圧指示信号を増幅し、可変形状鏡１の第２の電極１２へ印加する。第２の電極１２に電圧が印加されると、第１の電極１４と第２の電極１２の間に静電力が発生し、第１の電極１４と変形部１５ａが変形する。
【００２９】
図６における波形は、線形駆動を行う１次関数で示される第１の線形駆動［区間Ａ］及び、第２の線形駆動［区間Ｂ］と、それらを接合し共振の励起を抑制するための２次関数で示されるボトム部分の最小値近傍［区間Ｃ］と、からなる。ここで、少なくとも最小値の近傍においては、１次関数が２次関数の曲線で接合される際に、接合点ｐ，ｑでは傾きが等しく、線形部との接合が連続的になるように補間する。補間された線形駆動は、図５に示すように最小値近傍［区間Ｃ］が２次関数の曲線になる。
【００３０】
次に、目標形状生成テーブル４２の作成例を示す。変形量をｄ、時間をｔ、共振周波数低減期間の変形量をｎ、第１の線形駆動の変形量が０となるときの時間をｍとすると、第１の線形駆動の関数は、式（１）で示される。  
【数１】
2010151985.tif 000003
【００３１】
また、補間する２次関数は極小がｄ＝０として、式（２）で示される。  
【数２】
2010151985.tif 000004
【００３２】
また、第２の線形駆動の関数は、式（３）で示される。  
【数３】
2010151985.tif 000005
【００３３】
これにより線形駆動を行う１次関数部と、それに接する共振励起を抑制するための２次関数部が求まる。
【００３４】
このテーブルには、正規化した時間に対する正規化した目標変形量が記録される。  
まず、目標変形量生成回路２１は、目標形状生成テーブル２２から読み出されたパラメータに基づき、目標変形量が生成する。この目標変形量は、目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３に入力され、駆動電圧指示信号に変換される。この時、目標変形量の極小部Ｅは傾きが連続的に変化しているため、生成された駆動電圧指示信号は、変形部の共振周波数を含む高周波成分が低減された波形となる。
【００３５】
この駆動電圧指示信号をＤ／Ａ回路２５及びＡＭＰ回路２６により、Ｄ／Ａ処理及び増幅して、第２の電極１２に印加することで、可変形状鏡の変形量が示すような駆動を行うことができる。尚、ここでは、少なくとも最小値を線形部との接合が連続的になる２次関数の曲線で補間する例を示したが、これは一例であり、３次関数以上の関数であってもかまわない。さらに、傾きが連続的に接合できれば、傾き加減についても限定されるものではない。  
図１０においては、横軸が周波数、縦軸が駆動周波数（ここでは１ｋＨｚ）をＯｄＢとしたときのゲインである。駆動感度の周波数特性が示す共振周波数において、線形部のみの駆動電圧の周波数成分に対し、駆動電圧信号の周波数成分は、駆動電圧の最小値部の傾きを連続的に変化させることで、共振周波数成分が低くなるため、（駆動感度の周波数特性）×（駆動電圧の周波数成分）≦（駆動周波数における変形量）となる。
【００３６】
以上のように本実施形態によれば、変形部における変形量を変えることなく、共振を励起しない安定した動作が可能となる。変形部は、速度を急峻に変えることなくリニアに変形することができる。
【００３７】
第１の実施形態の変形例について説明する。  
図１１に示すように、本実施形態は、前述した第１の実施形態の目標変形量生成回路２１、目標形状生成テーブル２２及び目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３に代わって、同等に機能する、関数演算器４１及び目標形状生成テーブル４２を備える構成である。他の構成部位は、図１に示した構成部位と同等であり、同じ参照符号を付して、説明を省略する。
【００３８】
第１の実施形態では、予め作成した目標形状生成テーブル４２を参照して目標変形量情報を抽出したが、本変形例では、関数演算器４１において、その都度、前述した式（１）〜（３）を使用して、目標変形量情報を生成する。
【００３９】
本変形例によれば、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。さらに、その都度、演算により目標変形量情報を生成するため、状況が変動した際に、リアルタイムで関数（式（１）〜（３））を見直すことにより、適宜、調整することができる。また、目標形状生成テーブル２２が不要となるため、構成が簡素化される。
【００４０】
＜第２の実施形態＞  
次に、図１２乃至図１５を参照して、第２の実施形態について説明する。  
図１２は、第２の実施形態における目標形状生成テーブルが示す時間対変形量のグラフである。図１３は、本実施形態のテーブルを作成するために用いるグラフである。図１４は、本実施形態の可変形状鏡の動作を説明するための図である。図１５は、本実施形態における駆動感度の周波数特性、線形部のみの駆動電圧の周波数成分、駆動電圧の周波数成分を示した図である。本実施形態の構成は、前述した第１の実施形態とは、変換テーブル以外は同等の構成であり、ここでの構成の説明は省略し、その動作について説明する。  
可変形状鏡１は、静電駆動であるため、変形部１５ａの変形量が小さい（電極間が広い）時は、その変形量が大きい（電極間が狭い）時と比較して、同じ量を変形させる際に、より高い電圧差が必要となる。これは、静電力の大きさが電極面積に比例し、電極間距離に反比例するためである。このように、変形量が小さい区間で可変形状鏡１を線形駆動させると、変動が大きい電圧変化となり、共振周波数を含む高周波成分が高くなる。このため、本実施形態では、変形量が小さい区間（図１２のｆ１，ｆ２）をカットして使用しないテーブルを作成することにより、共振周波数を含む高周波成分を除去する。
【００４１】
線形駆動を行う１次関数で示される第１の線形駆動及び第２の線形駆動と、それらを接合し所定の電圧値を維持する部分Ｆからなる。
【００４２】
本実施形態では、正規化した振幅０から１の中でｄ以上の区間Ｇで線形駆動し、０からｄまでを使用しない区間Ｆとし、その区間Ｆは、第１の線形駆動の変形量が減少して、ｄに達すると、ｄを維持する。その後、図１２に示すように、第２の線形駆動の変形量がｄを超えて上昇すると、図１３に示すように、ｄの維持を解除し、１までの区間Ｈで線形駆動する。  
まず、目標変形量が目標形状生成テーブル２２を元に目標変形量生成回路２１で生成される。目標変形量は、目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３により駆動電圧指示信号に変換される。
【００４３】
この時、目標変形量の変形量が小さい区間（図１２のｆ１，ｆ２）は使用されず、所定値（図１３のｄ）に維持されているので、生成された駆動電圧指示信号は、電圧が急激に変化する箇所がなくなり、変形部の共振周波数を含む高周波成分が低減された波形となる。この信号をＤ／Ａ処理及び増幅して第２の電極に印加することで、可変形状鏡の変形量が示すような駆動を行うことができる。
【００４４】
図１５において、横軸が周波数、縦軸が駆動周波数（ここでは１ｋＨｚ）を０ｄＢとしたときのゲインである。駆動感度の周波数特性が示す共振周波数において、線形部のみの駆動電圧の周波数成分に対し、第２の実施形態による駆動電圧の周波数成分は、共振周波数成分を含む電圧が低い範囲を使用しないため、共振周波数成分が低くなり、（駆動感度の周波数特性）×（駆動電圧の周波数成分）≦（駆動周波数における変形量）となる。
【００４５】
以上のように本実施形態によれば、共振周波数を含む高周波成分が高くなる部分を削除した駆動電圧を用いることにより、変形部が速度を変えることなくリニアに変形して、共振を励起しない安定した動作が可能となる。
【００４６】
＜第３の実施形態＞  
次に、図１６及び図１７を参照して、第３の実施形態について説明する。  
図１６は、第３の実施形態の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は、第３の実施形態における可変形状鏡の動作について説明するための図である。
【００４７】
本実施形態の可変形状鏡システムは、可変形状鏡１と駆動電圧制御部４とで構成される。可変形状鏡１は、第１の実施形態と同等の構成である。本実施形態は、第１の実施形態の目標変形量生成回路２１に代わって、電気フィルタ又はデジタルフィルタ、例えば、ＬＰＦ５１を設けた構成である。これら以外の構成は、第１の実施形態と同様な構成であり、同じ構成部位については、図１と同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
駆動電圧制御部４は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）５１と、駆動電圧指示信号変換回路５２と、変換テーブル５３と、Ｄ／Ａ回路２５と、ＡＭＰ回路２６とにより構成される。本実施形態では、外部又は内部で生成され、ＬＰＦ５１を通した目標変形量を用いる。
【００４９】
次に、駆動電圧制御部４による可変形状鏡１の駆動について説明する。  
まず、ＬＰＦ５１は、線形駆動部のみの目標変形量情報が入力され、変形部１５ａの共振周波数を含む高周波成分を低減した後、駆動電圧指示信号変換回路５２へ送出する。駆動電圧指示信号変換回路５２は、変換テーブル５３からの情報に基づき、高周波成分を低減した目標変形量を駆動電圧指示信号に変換し、Ｄ／Ａ回路２５に送出する。
【００５０】
Ｄ／Ａ回路２５は、デジタル信号である駆動電圧指示信号をアナログ信号に変換し、ＡＭＰ回路２６に送出する。ＡＭＰ回路２６は、アナログの駆動電圧指示信号を増幅し、可変形状鏡１の第２の電極１２へ印加する。第２の電極１２に電圧が印加されると、第１の電極１４と第２の電極１２の間に静電力が発生し、第１の電極１４と一体的に変形部１５ａが変形する。  
次に、図１７を参照して、目標変形量と可変形状鏡の変形量との関係について説明する。  
まず、ＬＰＦ５１に線形駆動部のみの目標変形量が入力される。目標変形量は、ＬＰＦ５１を通過する際に、線形部のみの目標変形量が通過して、変形部１５ａの共振周波数を含む高周波成分が低減された波形となる。
【００５１】
このＬＰＦ５１を通過した目標変形量は、駆動電圧指示信号変換回路５２により駆動電圧指示信号に変換される。ここで、ＬＰＦ通過後の目標変形量は、高周波成分が低減されているため、駆動電圧指示信号も高周波成分が低減される。この駆動電圧指示信号をＤ／Ａ回路２５でアナログ化処理した後、ＡＭＰ回路２６で増幅して第２の電極１２に印加する。この印加により発生した静電力により、可変形状鏡１を駆動することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、任意の目標変形量情報に対して、共振周波数を含む高周波成分を除去することができるため、可変形状鏡の変形部が共振を励起しない安定した動作が可能となる。  
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。
【００５３】
（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。  
（１）  表面に反射面が形成された変形部と、  
前記変形部の外周を固定する固定部と、  
前記変形部の裏面に形成された第１の電極と、  
前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、  
変形量が周期的に変化するように、前記変形部を駆動する駆動電圧制御手段と、  
を備え、  
前記駆動電圧制御手段は、  
前記変形部の目標変形量を駆動電圧指示信号に変換する目標変形量／駆動電圧指示信号変換手段と、駆動電圧指示信号を第１の電極と第２の電極の間に印加する駆動電圧に変換する駆動電圧指示信号／駆動電圧変換手段と、時間に対する目標変形量において、少なくとも目標変形量が周期的変化を行う期間の目標変形量の振幅の最小値を、前記駆動電圧指示信号から前記変形部の共振周波数成分を低減する処理を行う共振周波数成分低減手段を有することを特徴とする可変形状鏡システム。
【００５４】
（対応する実施形態）  
この（１）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第１の実施形態及び変形例が対応する。  
（１）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図１及び図３に示す構成部位が対応し、  「表面に反射面が形成された変形部［１５ａ］と、  
前記変形部の外周を固定する固定部［支持部１６ｂ］と、  
前記変形部の裏面に形成された第１の電極［１４］と、  
前記第１の電極に対向して設けられた第２の電極［１２］と、  
変形量が周期的に変化するように、前記変形部を駆動する駆動電圧制御手段［駆動電圧制御部２］と、を備え、  
前記駆動電圧制御手段は、前記変形部の目標変形量を駆動電圧指示信号に変換する目標変形量／駆動電圧指示信号変換手段［目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路２３］と、駆動電圧指示信号を第１の電極と第２の電極の間に印加する駆動電圧に変換する駆動電圧指示信号／駆動電圧変換手段［駆動電圧指示信号／駆動電圧変換回路（ＡＭＰ回路２６）］時間に対する目標変形量において、少なくとも目標変形量が周期的変化を行う期間の目標変形量の振幅の最小値を、前記駆動電圧指示信号から前記変形部の共振周波数成分を低減する処理を行う共振周波数成分低減手段［共振周波数除去部：目標変形量生成回路２１＋目標形状生成テーブル２２又は関数演算器４１］を有することを特徴とする可変形状鏡システム。」となる。
【００５５】
（作用効果）  
この（１）に記載の可変形状鏡システムによれば、駆動感度の周波数特性が示す共振周波数において、線形部のみの駆動電圧の周波数成分に対し、駆動電圧信号の周波数成分は、駆動電圧の最小値部の傾きが連続的に変化させることで、共振周波数成分が低くなる。このため、（駆動感度の周波数特性）×（駆動電圧の周波数成分）≦（駆動周波数における変形量）となる。よって、変形部における変形量を変えることなく、共振を励起しない安定した動作が可能となる。変形部は、速度を急峻に変えることなくリニアに変形することができる。
【００５６】
（２）前記共振周波数成分低減手段は、  
目標変形量が周期的変化を行う期間の振幅の最小値近傍において、時間に対する目標変形量の傾きが連続的に変化するように処理する、（１）項に記載の可変形状鏡システム。
【００５７】
（対応する実施形態）  
この（２）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第１の実施形態及び変形例が対応する。  
（２）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図５及び図６が対応する。
【００５８】
（作用効果）  
この（２）に記載の可変形状鏡システムによれば、線形駆動を行う１次関数で示される第１の線形駆動及び、第２の線形駆動と、それらを接合し共振の励起を抑制するための２次関数で示される振幅の最小値近傍（ボトム部分）とからなる。ここで、１次関数と２次関数の接合点ｐ，ｑは、傾きが等しくなっている。変形部における変形量を変えることなく、共振を励起しない安定した動作が可能となる。前記（１）と同様な効果となる。
【００５９】
（３）前記共振周波数成分低減手段は、  
時間に対する目標変形量は、増加又は減少する線形部分と、該線形部分を接続する最大値部と最小値部を有しており、少なくとも最小値を線形部との接合が連続的になる２次関数の曲線で補間する（２）項に記載の可変形状鏡システム。
【００６０】
（対応する実施形態）  
この（３）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第１の実施形態及び変形例が対応する。  
（３）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図５に基づき、前記共振周波数成分低減手段［共振周波数除去部：目標変形量生成回路２１＋目標形状生成テーブル２２又は関数演算器４１］は、時間に対する目標変形量は、増加又は減少する線形部分と、該線形部分を接続する最大値部と最小値部を有しており、少なくとも最小値を線形部との接合が連続的になる２次関数の曲線で補間する。
【００６１】
（作用効果）  
この（３）に記載の可変形状鏡システムによれば、目標変形量の極小部は傾きが連続的に変化しているため、生成された駆動電圧指示信号は、変形部の共振周波数を含む高周波成分が低減された波形となる。
【００６２】
ことができる。
【００６３】
（４）前記共振周波数成分低減手段は、目標変形量が周期的変化を行う期間において、所定の目標変形量以下に達する期間は、前記所定の目標変形量を維持することを特徴とした、（１）項に記載の可変形状鏡システム。  
（対応する実施形態）  
この（４）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第２の実施形態が対応する。
【００６４】
（４）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図１２が対応する。  
「前記共振周波数成分低減手段［共振周波数除去部：目標変形量生成回路２１］は、目標変形量が周期的変化を行う期間において、所定の目標変形量以下に達する期間［Ｆ］は、前記所定の目標変形量を維持することを特徴とした、（１）項に記載の可変形状鏡システム。」となる。
【００６５】
（作用効果）  
この（４）に記載の可変形状鏡システムによれば、生成された駆動電圧指示信号は、電圧が急激に変化する箇所がなくなり、変形部の共振周波数を含む高周波成分が低減された波形となる。
【００６６】
（５）前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量の関係を保持したテーブルデータを備える（１）項乃至（４）のうちの何れか１つに記載の可変形状鏡システム。  
（対応する実施形態）  
この（５）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第１の実施形態が対応する。（５）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図１に示す構成部位が対応し、  
「前記共振周波数成分低減手段［共振周波数除去部：目標変形量生成回路２１］は、時間に対する目標変形量の関係を保持したテーブルデータ［目標形状生成テーブル２２］を備える（１）項乃至（４）のうちの何れか１つに記載の可変形状鏡システム。」となる。
【００６７】
（作用効果）  
この（５）に記載の可変形状鏡システムによれば、テーブルには、正規化した時間に対する正規化した目標変形量を記録することができる。  
（６）前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量の関係を表す関数演算器を備える（１）項乃至（４）項のうちの何れか１つに記載の可変形状鏡システム。  
（対応する実施形態）  
この（６）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第１の実施形態の変形例が対応する。
【００６８】
（６）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図１１に示す構成部位が対応し、  
「前記共振周波数成分低減手段は［共振周波数除去部］、時間に対する目標変形量の関係を表す関数演算器［４１］を備える（１）項乃至（４）項のうちの何れか１つに記載の可変形状鏡システム」となる。
【００６９】
（作用効果）  
この（６）に記載の可変形状鏡システムによれば、その都度、演算により目標変形量情報を生成するため、状況が変動した際に、リアルタイムで関数（式（１）〜（３））を見直すことにより、適宜、調整することができる。                                                                                          
（７）前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量から少なくとも前記変形部の共振周波数成分を低減する、電気フィルタ又はデジタルフィルタを備える（１）項に記載の可変形状鏡システム。
【００７０】
（対応する実施形態）  
この（７）に記載の可変形状鏡システムに関する実施形態は、第３の実施形態が対応する。  
（７）に記載の可変形状鏡システムにおいては、図１６に示す構成部位が対応し、  
「前記共振周波数成分低減手段は、時間に対する目標変形量から少なくとも前記変形部の共振周波数成分を低減する、電気フィルタ又はデジタルフィルタ［ＬＰＦ５１］を備える可変形状鏡システム。」となる。
【００７１】
（作用効果）  
この（７）に記載の可変形状鏡システムによれば、ＬＰＦ５１を通過した目標変形量は、高周波成分が低減されているため、駆動電圧指示信号も高周波成分が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、第１の実施形態の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、第１の実施形態の可変形状鏡を上面から見た外観構成を示す図である。
【図３】図３は、図２における線分Ａ−Ａ’における断面構成を示す図である。
【図４】図４は、図２における変形部を取り外して可変形状鏡の内部構成を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態における目標形状生成テーブルが示す時間対変形量を示すグラフである。
【図６】図６は、第１の実施形態における目標形状生成テーブル４２を作成する際に用いるグラフである
【図７】図７は、第１の実施形態における時間軸を０から１までに正規化したグラフである。
【図８】図８は、第１の実施形態における正規化したグラフからテーブルを作成した例である。
【図９】図９は、第１の実施形態における可変形状鏡の動作を表した波形である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態における駆動感度の周波数特性、線形部のみの駆動電圧の周波数成分、駆動電圧の周波数成分を示した図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例の可変形状鏡システムの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態における目標形状生成テーブルが示す時間対変形量のグラフである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態のテーブルを作成するために用いるグラフである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態の可変形状鏡の動作を説明するための図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態における駆動感度の周波数特性、線形部のみの駆動電圧の周波数成分、駆動電圧の周波数成分を示した図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態の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、第３の実施形態における可変形状鏡の動作について説明するための図である。
【図１８】図１８は、駆動電圧が最小となるときの動作について説明するための図である。
【図１９】図１９は、駆動感度の周波数特性と、駆動電圧の周波数成分について説明するための図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…可変形状鏡、２，３，４…駆動電圧制御部、１１…電極基板、１２…第２の電極、１３…固定部（スペーサ）、１４…第１の電極、１５…ミラー基板、１５ａ…変形部、１５ｂ…支持部、１６…反射ミラー、１８…誘電体膜、１９…第１の引出電極、１９ａ…接続用パッド、２０…第２の引出電極、２１…目標変形量生成回路、２２，５３…目標形状生成テーブル、２３…目標変形量／駆動電圧指示信号変換回路、２４…変換テーブル、２５…デジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ回路）、２６…駆動電圧指示信号／駆動電圧変換回路（ＡＭＰ回路）、４１…関数演算器、４２…駆動電圧指示信号変換回路、５１…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、５２…目標変形量生成回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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】
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【図１３】
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【図１４】
2010151985.tif 000019
【図１５】
2010151985.tif 000020
【図１６】
2010151985.tif 000021
【図１７】
2010151985.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
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