(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面および該一面に対する反対面となる他面を有する薄膜状の高分子膜（１０）と、前記高分子膜の一面側に短冊状に複数本が配置されることでストライプ状にレイアウトされた第１電極（２０）と、前記高分子膜の他面側に、前記複数の第１電極それぞれと対向する部位を含んで形成された第２電極（３０）とを有し、
前記複数の第１電極と前記第２電極および前記複数の第１電極と前記第２電極との間に配置された前記高分子膜により構成され、前記第１電極と前記第２電極との間に電位差を生じさせることで変形する複数のアクチュエータ（１００ａ）が備えられたアクチュエータパネル（１００）を備え、
前記アクチュエータパネルが２枚、互いの前記アクチュエータの長手方向が直交するように重ね合わせられ、
２枚の前記アクチュエータパネルのうちの一方に備えられた前記第２電極は、前記高分子膜の他面の全面に配置され、該第２電極側が前記アクチュエータの変形によって凹まされることで凹面鏡を構成しており、
２枚の前記アクチュエータパネルのうち前記アクチュエータを直交させた重ね合わせ部分をミラー部（１００ｃ）として、前記アクチュエータパネルに備えられた前記アクチュエータを前記ミラー部よりも外側まで延設した引出部（１００ｂ）を有し、該引出部において隣り合う前記アクチュエータ間が分割溝（１００ｄ）によって分割されていることを特徴とする３次元形状作成装置。
【請求項２】
一面および該一面に対する反対面となる他面を有する薄膜状の高分子膜（１０）と、前記高分子膜の一面側に短冊状に複数本が配置されることでストライプ状にレイアウトされた第１電極（２０）と、前記高分子膜の他面側に、前記複数の第１電極それぞれと対向する部位を含んで形成された第２電極（３０）とを有し、
前記複数の第１電極と前記第２電極および前記複数の第１電極と前記第２電極との間に配置された前記高分子膜により構成され、前記第１電極と前記第２電極との間に電位差を生じさせることで変形する複数のアクチュエータ（１００ａ）が備えられたアクチュエータパネル（１００）を備え、
前記アクチュエータパネルが２枚、互いの前記アクチュエータの長手方向が直交するように重ね合わせられ、
前記アクチュエータパネルのうちの一方について、前記第２電極を覆う反射シート（１１０）を備え、前記反射シート側が前記アクチュエータの変形によって凹まされることで凹面鏡を構成しており、
２枚の前記アクチュエータパネルのうち前記アクチュエータを直交させた重ね合わせ部分をミラー部（１００ｃ）として、前記アクチュエータパネルに備えられた前記アクチュエータを前記ミラー部よりも外側まで延設した引出部（１００ｂ）を有し、該引出部において隣り合う前記アクチュエータ間が分割溝（１００ｄ）によって分割されていることを特徴とする３次元形状作成装置。
【請求項３】
重ね合わされた２枚の前記アクチュエータパネルのうちの一方のアクチュエータパネルの前記第１電極の長手方向をｘ軸、他方のアクチュエータパネルの前記第１電極の長手方向をｙ軸、ｘ軸およびｙ軸に対する垂直方向をｚ軸とし、かつ、該重ね合わされた２枚の前記アクチュエータパネルの中心の（ｘ，ｙ，ｚ）座標を（０，０，０）として、
前記複数のアクチュエータを変形させたときのｚ座標が（ｘ，ｙ）座標の位置に基づいて決まり、かつ、中心から遠くなるほどｚ座標が大きくなる構成とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の３次元形状作成装置。
【請求項４】
前記引出部を通じて前記ミラー部の外部から前記アクチュエータに対して電気信号を入力することで、前記アクチュエータを変形させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の３次元形状作成装置。
【請求項５】
前記ミラー部の中心を固定点として支持固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の３次元形状作成装置。
【請求項６】
前記ミラー部の重心を固定点として支持固定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の３次元形状作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に変形可能なアクチュエータを用いて３次元形状の作成が可能な３次元形状作成装置に関し、特にミラー表面形状を３次元的に可変させられる可変形状ミラーに適用されて好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の走行安全性を高めるために、各種情報をドライバの視野に表示することができるヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤ（Head  Up  Display）という）が使用されつつある。ＨＵＤは、車両のフロントガラスに車速情報などのドライバに認識させたい各種情報を所定の距離の位置に結像することで虚像を生成し、ドライバの視野内において表示することで、ドライバに少ない視線移動で各種情報が認識できるようにしている。
【０００３】
従来のＨＵＤでは、虚像の表示位置が一定の位置に固定されている。しかしながら、ドライバは様々な距離の場所に焦点を合わせて運転していることから、虚像の表示位置が一定の位置に固定されていると、ドライバの焦点に合わせることができない。ドライバの焦点に合わせて虚像位置を可変できるようにすれば、ドライバの視線移動をより少なくできるため、より走行安全性を高めることが可能となる。このように、虚像の表示位置を可変にするためには、表示画像を反射して虚像を作り出すために用いるミラーを可変形状ミラーとすることが必要となる。
【０００４】
例えば、可変形状ミラーとして、特許文献１に示されるものがある。この可変形状ミラーは、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System）技術によって形成され、変形可能な板状のミラーと、ミラーの裏面に固着され、温度によって長さが変わる複数のロッドと、ロッドと対応してロッドの底部に固着された発熱手段とを備えている。各ロッドはマトリクス状に配置され、加熱手段にそれぞれ所望の電力を加えて発熱させると、ロッドが所望の温度に加熱されて所望の量だけ伸張する。これにより、各ロッドの伸張に基づいて、ミラーを所望の形状に変形させることが可能となる。このような可変形状ミラーについては、半導体プロセスによって作成可能であることから、容易に製造できるが、大面積のものに対応できないという問題がある。
【０００５】
ＨＵＤシステムでは、比較的大面積の可変形状ミラーが必要になり、例えば最大１ｍ2の可変形状ミラーを作ることもあり得る。このような可変形状ミラーを作成する場合、電圧印加に伴って変形可能な膜とその表裏両面に電極を設け、両電極間に電位差を発生させることでその間の膜を変形させるアクチュエータとすることが考えられる。このような構成として、従来では、圧電体とその表裏両面に設けた電極を、一方向が長手方向となる長方形状の櫛骨部とその長手方向に対する垂直方向に複数延設された櫛歯部とを備えた形状とし、各櫛歯部をアクチュエータとして機能させる構造がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、櫛歯形状に複数本のアクチュエータを備えた構造によって可変形状ミラーを構成する場合でも、複数本のアクチュエータ間の形状を全く制御できないし、可変形状ミラーとしては十分な平面形状を得ることができない。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、大面積化が可能で、かつ、所望の形状に制御することが可能な３次元形状作成装置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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面および該一面に対する反対面となる他面を有する薄膜状の高分子膜（１０）と、高分子膜の一面側に短冊状に複数本が配置されることでストライプ状にレイアウトされた第１電極（２０）と、高分子膜の他面側に、複数の第１電極それぞれと対向する部位を含んで形成された第２電極（３０）とを有し、複数の第１電極と第２電極および複数の第１電極と第２電極との間に配置された高分子膜により構成され、第１電極と第２電極との間に電位差を生じさせることで変形する複数のアクチュエータ（１００ａ）が備えられたアクチュエータパネル（１００）を備え、アクチュエータパネルが２枚、互いのアクチュエータの長手方向が直交するように重ね合わせられていることを特徴としている。
【００１０】
このように、第１電極の長手方向が互いに直交するように２枚のアクチュエータパネル１００を貼り合せることで３次元形状作成装置を構成している。このように構成される３次元形状作成装置は、第１電極と第２電極との間に発生させる電位差を制御することで、一面側の形状を凹面もしくは凸面形状にしつつ、その形状の曲率半径を制御できる。つまり、３次元形状作成装置によって３次元形状を作成することが可能となり、第１電極と第２電極との間に発生させる電位差を制御することで、その形状を制御することが可能となる。そして、このような３次元形状作成装置は、２枚のアクチュエータパネルによって構成できることから、容易に大面積化することができる。よって、大面積化が可能で、かつ、所望の形状に制御することが可能な３次元形状作成装置とすることが可能となる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＨＵＤの模式図である。
【図２】図１に示すＨＵＤの可変形状ミラー３の斜視模式図である。
【図３】図２に示す可変形状ミラー３の変形時の様子を示した斜視模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、アクチュエータ１００ａの変形の様子を示した図である。
【図５】第１電極２０と第２電極３０との間の電位差とアクチュエータ１００ａの最大となる変位量との関係を示した図である。
【図６】アクチュエータパネル１００の変形を調べるときのモデル図である。
【図７】図６に示したモデルを用いてアクチュエータパネル１００の変形を調べた結果を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかるＨＵＤに適用された可変形状ミラー３を示した斜視図である。
【図９】図８中のIX−IX線での断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかるＨＵＤに適用された可変形状ミラー３を示した斜視図である。
【図１１】図１０に示す可変形状ミラー３の変形時の様子を示した斜視模式図である。
【図１２】他の実施形態で説明する可変形状ミラー３を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる３次元形状作成装置に相当する可変形状ミラーが適用されたＨＵＤについて、図１〜図５を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、ＨＵＤは、光源１とミラー２および可変形状ミラー３とを備え、光源より表示内容を表した画像を出力させ、ミラー２および可変形状ミラー３にて画像を反射させてフロントガラス４に映し出すことで、虚像５を生成する。本実施形態の場合、ミラー２を平板ミラーによって構成すると共に、可変形状ミラー３を表面形状が可変させられる凹面鏡としている。このような構成とすることで、図１中矢印で示したように虚像５の表示位置を可変として、ドライバからの視認距離をドライバの焦点に合わせて変更可能としている。このＨＵＤにおける可変形状ミラー３が３次元形状作成装置の一例となるものである。以下、この可変形状ミラー３の構成の詳細について説明する。
【００１６】
図２に示すように、可変形状ミラー３は、複数のアクチュエータ１００ａが備えられたアクチュエータパネル１００を２枚用意し、アクチュエータパネル１００を重ね合わせて１枚の板状にすることで構成されている。
【００１７】
図２および図３に示すように、本実施形態のアクチュエータパネル１００は、四角形状、より詳しくは上面形状が２組の相対する平行な二辺を有する正方形状もしくは長方形板状とされている。各アクチュエータパネル１００は、相対する二組の平行な辺のうちの一組は直線状を保ちつつ、他方の組を湾曲させる機能を有している。このようなアクチュエータパネル１００を２枚用意しつつ、互いの湾曲する辺が直交するように重ねることで、図３に示すようにその中心を固定点Ｏとして四隅が持ち上がるように湾曲させられ、凹面鏡が構成される。
【００１８】
具体的には、アクチュエータパネル１００は、一面およびその反対面となる他面を有した１枚の薄膜状の高分子膜１０と、高分子膜１０の一面に形成された第１電極２０および他面に形成された第２電極３０などを有して構成され、第１電極２０が配置された部分によって複数のアクチュエータ１００ａを構成している。この複数のアクチュエータ１００ａを独立して変形させることで、凹面鏡の曲率半径（湾曲度合）を調整する。
【００１９】
高分子膜１０は、電解質の薄膜で構成されており、例えばイオン伝導性を有する高分子材料の薄膜によって構成されている。イオン伝導性を有する高分子材料の薄膜は、図４（ａ）に示すように、その両面に配置された第１、第２電極２０、３０の間に電場が形成されていないときには、陽イオン、極性分子、イオン交換樹脂が均一に存在した状態となっている。そして、イオン伝導性を有する高分子材料の薄膜は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１、第２電極２０、３０の間に電場が形成されると、高分子材料の薄膜内を動くことができる陽イオンが電場によって負極電極側に引き寄せられる。これにより、高分子材料の薄膜のうち負極電極側が膨順すること、つまり陽イオンが集まることで反発して膨らむことでアクチュエータ１００ａが屈曲する。そして、第１、第２電極２０、３０の間に面方向亘って一様に電圧をかけた場合、屈曲後のアクチュエータ１００ａの曲率半径Ｒは面方向全域においてほぼ一定となる。また、印加電圧と曲率半径Ｒは概ね反比例する関係となり、印加電圧を高くするほどアクチュエータ１００ａの曲率半径Ｒが小さくなる。
【００２０】
そして、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、印加電圧の正負の極性を逆にすると、アクチュエータ１００ａを逆方向に屈曲させる逆動作を行わせることができる。
【００２１】
このような高分子膜１０としては、例えば、フッ素樹脂系陽イオン交換膜ナフィオン（Nafion（登録商標）、デュポン社製）を用いることができ、所定厚さを有した薄膜状（フィルム状）の部材で構成することができる。
【００２２】
第１電極２０は、高分子膜１０の一面側において複数本（符号２０ａ〜２０ｄ）形成された短冊状のものであり、複数本が所定の間隔離間して設けられることでストライプ状にレイアウトされている。例えば、第１電極２０は、金（Ａｕ）などの導体材料で構成されている。本実施形態の場合、複数本の第１電極２０ａ〜２０ｄが所定間隔を空けて平行に配置されており、各第１電極２０ａ〜２０ｄの幅も等しくされている。
【００２３】
第２電極３０は、高分子膜１０の他面側の全面に渡って形成されている。例えば、第２電極３０も、金（Ａｕ）などの導体材料で構成されている。第２電極３０については、全面に形成することでパターニングが必要なくなるため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。また、第２電極３０をパターニングする場合、第１電極２０とのアライメントずれが発生し得るが、第２電極３０を高分子膜１０の他面側の全面に形成することで、アライメントずれを防止することも可能となる。
【００２４】
本実施形態の場合、この第２電極３０側を鏡面として用いており、重ね合わせた２枚のアクチュエータパネル１００のうちの少なくとも一方について、第２電極３０を反射率が高い金属膜によって構成している。これにより、後述するようにアクチュエータ１００ａが変形させられ、反射率が高い金属膜とされた第２電極３０側が凹まされたときに、第２電極３０によって凹面鏡を構成することが可能となる。
【００２５】
このように構成されるアクチュエータパネル１００は、第１電極２０が負極電極となるように第１電極２０と第２電極３０との間に電位差を発生させると、第１電極２０側が膨らみ、第２電極３０側に縮むようにして屈曲させられる。このため、図３に示すように、２枚のアクチュエータパネル１００を互いの第１電極２０の長手方向が直交するようにしつつ、互いの第２電極３０側が上方に位置するように重ね合わせて一体化している。そして、第１電極２０と第２電極３０との間に電位差を発生させたときに縮む側、つまり第２電極３０側の表面によって凹面鏡を構成し、可変形状ミラー３としている。
【００２６】
このように構成することで、２枚のアクチュエータパネル１００が互いの湾曲する辺が直交するように重ね合わされることから、図３に示すように、可変形状ミラー３は、その中心を固定点Ｏとして四隅が持ち上がるように湾曲させられ、凹面鏡を構成することになる。図３では、アクチュエータ１００ａの横幅は一定であるが、最も大きな力がかかる中央部の幅を広く端部を狭くして、小さな力でも動作するようにしてもよい。
【００２７】
具体的には、図３に示す固定点Ｏ、つまり可変形状ミラー３の中心の座標を（０，０，０）とする。また、凹面鏡側のアクチュエータパネル１００の第１電極２０の長手方向をｘ軸、凹面鏡と反対側のアクチュエータパネル１００の第１電極２０の長手方向をｙ軸、これらに対する垂直方向をｚ軸とする。このように定義した場合において、本実施形態の可変形状ミラー３は、各アクチュエータ１００ａの変位量に基づいて、（ｘ，ｙ）座標の位置でのｚ座標が一元的に決まるように、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が（ｘ，ｙ，ｚ（ｘ，ｙ））で表されることとなる。そして、固定点Ｏから遠くなるほどｚ座標が大きくなり、ｚ（ｘ，ｙ）＜ｚ（ｘ＋１，ｙ＋１）が成り立つ。このｚ（ｘ，ｙ）＜ｚ（ｘ＋１，ｙ＋１）が成り立つ範囲において、凹面鏡を任意の形状に制御でき、曲率半径を制御することが可能となる。
【００２８】
有機アクチュエータは図４にあるように、無負荷の状態では曲率が一定になるように屈曲動作をする。図３では、アクチュエータパネル１００は高分子膜１０および電極３０が一体となっているので、例えばアクチュエータ１００ａａは隣のアクチュエータ１００ａｂの動作にも影響を受けることになり、単体としてのアクチュエータ動作よりも変位量は小さくなる。また、アクチュエータ１００ａ自体が曲率が一定になるように動作するので、凹面形状、または、凸面形状になる場合に限って、外部からの電圧印加に従って、独立に形状が決められることがわかった。なお、この具体的な動作については後述する。
【００２９】
なお、図示しないが、ＨＵＤには制御部が備えられており、制御部が各アクチュエータパネル１００の第１電極２０と第２電極３０との間の電位差を制御する電位信号を出力することで、凹面鏡の曲率調整が行われる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態では、第１電極２０の長手方向が互いに直交するように２枚のアクチュエータパネル１００を貼り合せることで可変形状ミラー３を構成している。このように構成される可変形状ミラー３は、第１電極２０と第２電極３０との間に発生させる電位差を制御することで、一面側の形状を凹面鏡形状にしつつ、その形状の曲率半径を制御できる。つまり、可変形状ミラー３によって３次元形状を作成することが可能となり、第１電極２０と第２電極３０との間に発生させる電位差を制御することで、その形状を制御することが可能となる。そして、本実施形態の可変形状ミラー３は、２枚のアクチュエータパネル１００によって構成できることから、容易に大面積化することができる。
【００３１】
よって、大面積化が可能で、かつ、所望の形状に制御することが可能な可変形状ミラー３とすることが可能となる。
【００３２】
また、可変形状ミラー３の中心が固定点Ｏとなるようにしているため、その中心を基準として対称的に凹面鏡を構成することが可能となる。さらに、可変形状ミラー３の中心は重心と一致していることから、重心位置を固定点Ｏとして凹面鏡を構成できることから、バランス良くアクチュエータ１００ａを変形させて凹面鏡の曲率半径を制御することが可能となる。
【００３３】
参考として、可変形状ミラー３のトータル厚、つまり高分子膜１０および第１、第２電極２０、３０の合計の厚さを２５０μｍとした場合に、第１電極２０と第２電極３０との間の電位差とアクチュエータ１００ａの最大となる変位量との関係を調べた。図５は、その結果を示している。変位量は、図４の電圧印加部を固定して、そこから１０ｍｍの地点の変位をレーザー変位計で計測した。
【００３４】
この図に示すように、第１電極２０と第２電極３０との間の電位差を大きくするほど、アクチュエータ１００ａの変位量を大きくできる。したがって、第１電極２０と第２電極３０との間の電位差とアクチュエータ１００ａの変位量の関係に基づいて、可変形状ミラー３によって構成する凹面鏡の曲率半径を制御できる。具体的には、以下のような手法によって、可変形状ミラー３の凹面鏡の曲率半径の制御が行えるようにしている。
【００３５】
例えば、２枚のアクチュエータパネル１００のうち第１電極２０が交差している部分を１画素として、第１電極２０と第２電極３０との間に３Ｖの電位差を発生させて、アクチュエータ１００ａの動かし方と変位量との関係について調べた。ここでは、図６に示すように、各アクチュエータパネル１００に３本ずつ第１電極を形成しすることで直交し合うアクチュエータ１００ａを３本ずつ構成し、３×３画素の可変形状ミラー３を作成した（以下、各方向のアクチュエータ１００ａを図６に示すようにＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３と表記する）。そして、四角形状とした可変形状ミラー３の四隅の角部のうちの１つを固定して固定点としつつ、その固定点と対角線の関係にある角部を自由端として、自由端での変位量を調べた。Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３のアクチュエータ幅は４ｍｍとした。また、以下に示す固定点は２つのアクチュエータの交点部を支持して測定した。自由端の測定値は、２つのアクチュエータの交点の中心部の変位量とした。
【００３６】
その結果、図７（ａ）に示すように、固定点を通過するアクチュエータＡ１、Ｂ１を変形させたときには自由端の変位量が０．０２ｍｍとなった。図７（ｂ）に示すように、固定点の隣のアクチュエータＡ２、Ｂ２を変形させたときには自由端の変位量が０．０４ｍｍとなった。図７（ｃ）に示すように、固定点から最も離れた自由端を通過するアクチュエータＡ３、Ｂ３を変形させたときには自由端の変位量が０．０８ｍｍとなった。さらに、図７（ｄ）に示すように、固定点や自由端を通過するアクチュエータＡ１、Ａ３、Ｂ１、Ｂ３を変形させると共に、残りのアクチュエータＡ２、Ｂ２を反対方向に変形させる逆動作を行わせた場合、自由端の変位量が０．０６ｍｍとなった。また、各実験において、固定点以外の各部の変位量についても調べており、図７（ａ）〜（ｄ）中に示した通りの変位量となった。
【００３７】
このように、３×３画素の可変形状ミラー３について、アクチュエータＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３の動かし方と各部の変位量との関係を調べておけば、その結果に基づいて、可変形状ミラー３が構成する凹面鏡の曲率半径を適宜制御することが可能となる。そして、ここでは３×３画素の可変形状ミラー３を例に挙げて説明したが、Ｎ×Ｎ画素（Ｎは自然数）とする場合でも同様であり、予めアクチュエータ１００ａの動かし方と各部の変位量との関係を調べておけば良い。
【００３８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して可変形状ミラー３の構成をより具体的に示したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３９】
図８に示すように、可変形状ミラー３を構成する各アクチュエータ１００ａを長手方向において更に延設して引出部１００ｂを形成している。そして、各アクチュエータ１００ａが直交させられている四角形状の重ね合わせ部分をミラー部１００ｃとして、このミラー部１００ｃの外縁部を固定枠６に取り付け、ミラー部１００ｃを凹面鏡として用いる。そして、アクチュエータ１００ａの変位量を調整することで、ミラー部１００ｃが構成する凹面鏡の曲率半径を制御する。
【００４０】
このような構成において、図８および図９に示すように、ミラー部１００ｃの外側まで延設した引出部１００ｂにおいては、高分子膜１０や第２電極３０を他のアクチュエータ１００ａと一体的とはしていない。つまり、各アクチュエータ１００ａの間に分離溝１００ｄを形成することで各アクチュエータ１００ａを分割している。
【００４１】
このように、３次元形状を構成するミラー部１００ｃ以外の部分となる引出部１００ｂにおいて各アクチュエータ１００ａを分割することで、隣り合うアクチュエータ１００ａ同士で動きの干渉や制約が加えられないようにできる。
【００４２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して可変形状ミラー３の凹面鏡の３次元形状の制御をサポートできる構造を備えたものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４３】
図１０および図１１に示すように、本実施形態では、可変形状ミラー３のうちの凹面鏡と反対側となる裏面側に、３次元形状の制御のサポート用のアクチュエータ２００を備えている。アクチュエータ２００は、凹面鏡側のアクチュエータパネル１００の第１電極２０の長手方向に伸びるものと、凹面鏡と反対側のアクチュエータパネル１００の第１電極２０の長手方向に伸びるものとが十字形状に配置されている。十字形状の交差部分となるアクチュエータ２００の中心位置は、可変形状ミラー３の中心位置を一致させられている。
【００４４】
このように、可変形状ミラー３を構成する２枚のアクチュエータパネル１００の他に、更にサポート用のアクチュエータ２００を備えることもできる。このようなアクチュエータ２００を備えることにより、可変形状ミラー３が構成する凹面鏡の曲率半径の制御を補うことが可能となり、より細かな制御もしくはより大きな曲率半径を実現することが可能となる。
【００４５】
ここでは、新たなアクチュエータ２００をアクチュエータパネル１００の中心に付加する構造を示したが、中心部近くでは電極１０および電極３０の厚さを厚くし、端部では現状部のままとすることで対応することもできる。
【００４６】
なお、図１０および図１１では、図を見易くするために、アクチュエータパネル１００やアクチュエータ２００を厚く記載してあるが、実際にはこれらの厚みは非常に薄い。このため、図１０および図１１に示すように、各アクチュエータ２００は、共に、アクチュエータパネル１００に接するように配置されることになる。
【００４７】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４８】
例えば、上記各実施形態では、アクチュエータパネル１００に備えられる第２電極３０を反射率の高い金属膜で構成することで凹面鏡を構成していた。しかしながら、これは一例を示したに過ぎず、図１２に示すように、第２電極３０を覆うように反射率の高い反射シート１１０を貼り付け、この反射シート１１０によって凹面鏡を構成しても良い。
【００４９】
また、上記各実施形態では、３次元形状形成装置として凹面鏡を構成する可変形状ミラー３を例に挙げて説明したが、凹面鏡ではなく凸面鏡を構成する可変形状ミラーに対して本発明を適用することもできる。例えば、上記各実施形態の構成において、裏面側をミラーとして用いれば、凸面鏡を構成することが可能となる。さらに、可変形状ミラー３に限らず、他の凹面形状もしくは凸面形状を構成する３次元形状形成装置に対して本発明を適用することもできる。
【００５０】
また、上記第２実施形態では、ミラー部１００ｃの外縁部を固定枠に取り付けるようにしたが、ミラー部１００ｃの中心や重心を固定点として支持固定するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５１】
３                可変形状ミラー
５                虚像
６                固定枠
１０              高分子膜
２０、３０        第１、第２電極
１００            アクチュエータパネル
１００ａ、２００  アクチュエータ
１００ｂ          引出部
１００ｃ          ミラー部
１００ｄ          分離溝
１１０            反射シート
【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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