(57)【要約】【課題】  ２次元状に配列したマイクロドットやナノドットが変位制御可能となることで、種々の光機能を発現させることができる光学制御素子、光学制御素子アレイを得る。【解決手段】  光の照射される膜表面に対しドット４３の高さを相対的に変位させて光学現象を制御する光学制御素子１００であって、複数の貫通孔３９が穿設された薄膜３１と、この薄膜３１のそれぞれの貫通孔３９に遊嵌する複数のドット４３が突設されたドットアレイ３３と、薄膜３１若しくはドットアレイ３３のいずれか一方又は両方を相対的に変位させる駆動部とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射される膜表面に対しドットの高さを相対的に変位させて光学現象を制御する光学制御素子であって、
複数の貫通孔が穿設された薄膜と、該薄膜のそれぞれの前記貫通孔に遊嵌する複数のドットが突設されたドットアレイと、前記薄膜若しくは該ドットアレイのいずれか一方又は両方を相対的に変位させる駆動部とを具備したことを特徴とする光学制御素子。
【請求項２】
請求項１記載の光学制御素子であって、
前記駆動部が可動膜を有して成り、該可動膜に前記ドットアレイが固定されたことを特徴とする光学制御素子。
【請求項３】
請求項１記載の光学制御素子であって、
前記ドットのサイズが前記光の波長λに対してλ／１０〜１０λであることを特徴とする光学制御素子。
【請求項４】
請求項１記載の光学制御素子であって、
前記駆動部が静電気力を駆動力として用いる静電マイクロアクチュエータであることを特徴とする光学制御素子。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子を用いた光学制御素子アレイであって、
一つの前記光学制御素子が画素を成し、複数の該光学制御素子が１次元又は２次元状に配列されたことを特徴とする光学制御素子アレイ。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、
少なくとも前記薄膜の表面と前記ドットの上面とに多層膜ミラーを形成したことを特徴とする光学制御素子。
【請求項７】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、
前記駆動部の非駆動時に、前記薄膜の表面と前記ドットの上面とが同一平面に配置され、前記駆動部の駆動時に、前記ドットの上面が前記薄膜の表面から低く配置されることを特徴とする光学制御素子。
【請求項８】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、
前記駆動部の非駆動時に、前記ドットの上面が前記薄膜の表面から高く配置され、前記駆動部の駆動時に、前記薄膜の表面と前記ドットの上面とが同一平面に配置されることを特徴とする光学制御素子。
【請求項９】
請求項１記載の光学制御素子であって、
前記駆動部が可動膜を有して成り、該可動膜に前記薄膜が固定されたことを特徴とする光学制御素子。
【請求項１０】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、
前記ドットアレイが任意の数の前記ドットごとに分割され、分割された個々の該ドットアレイのそれぞれが駆動部によって駆動されることを特徴とする光学制御素子。
【請求項１１】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、
前記貫通孔及び前記ドットが千鳥状に配列されたことを特徴とする光学制御素子。
【請求項１２】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、
前記ドットの側面に前記光の吸収体からなる光吸収層が形成されたことを特徴とする光学制御素子。
【請求項１３】
複数の貫通孔が穿設された薄膜と、該薄膜のそれぞれの前記貫通孔に遊嵌する複数のドットが突設されたドットアレイと、前記薄膜に対して該ドットアレイを変位させる駆動部とを備えた光学制御素子の製造方法であって、
下面が前記駆動部に連結される前記ドットアレイの基台部上面に、犠牲層を形成するとともに、該犠牲層に前記基台部上面を表出させる複数のドット用孔を形成する工程と、
該犠牲層の上に薄膜層を成膜する工程と、
前記犠牲層に至る深さで該薄膜層を前記ドット用孔の外周に沿って除去するとともに、前記犠牲層を除去することで前記基台部上面に、前記薄膜層と分離されたドットを形成する工程とを含むことを特徴とする光学制御素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の光学制御素子の製造方法であって、
前記犠牲層を除去するに際し、前記ドット孔の外周に沿う領域以外の前記薄膜層に、前記犠牲層を露出させる開口を形成することを特徴とする光学制御素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィ工程に使用されるオンディマンドのデジタル露光装置、デジタル露光による画像形成装置、ブロジェクタ等の投影表示装置、ヘッドマウントディスプレイ等のマイクロディスプレイ装置等に用いて好適な光学制御素子、光学制御素子アレイ及び光学制御素子の製造方法に関する。また、紫外から可視、赤外、それより長波の電磁波における波面制御素子、及び波面制御素子アレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ(Micro-Electro Mechanical systems)技術を利用した微小電気機械式の光学制御素子としては、例えば、回折格子を応用したＧＬＶ素子（Grating Light Valve）、微細な偏向ミラーによるＤＭＤ素子（Digital Mirror Device）、ファブリーペロー干渉による光変調素子、全反射（ＴＩＲ）を利用した光変調素子などが知られ、実用化されている。
【０００３】
なお、ＭＥＭＳとは、μｍオーダーの微小構造体を電気的に変位・移動させる素子技術であり、その代表的な製法は半導体プロセス技術で使用されている微細加工技術である。
【０００４】
上記した光学制御素子のうち、例えば、ＵＳＰ  ５,４５９,６１０号に開示されているＧＬＶ１は、図２２に示すように、Ｓｉ基板３上に、両端支持された薄膜からなる複数（５〜６本）の梁５が、ストライプ状に配置された構造を有している。梁５の上面にはＡｌ等の金属反射膜７が設けられ、梁５の下部には空隙９を介して基板３上の下部電極１１が共通に形成されている。一般的に、各梁５の幅は３μｍ程度でピッチは５μｍ程度である。
【０００５】
下部の電極１１と梁上面の金属反射膜７に電圧を印加すると、両者に静電気力が働き、梁５は基板３に向かって撓み垂直に変位する。この複数の梁５は初期状態では高さが一定であり、上面の金属反射面は通常の全反射ミラーとして機能し、入射した光は正反射される。一方、複数の梁５に対して１本おきに電圧を加えて梁５を変位させ、変位していない梁５との高さの差がλ／４（λは光の波長）になると、入射した光は回折される。従って、電圧の無印加と印加により、入射光を正反射させるか回折させるかの制御が可能となる。
【０００６】
なお、上記光学制御素子の外に、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平１１−１１９１２２号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０７３７号公報
【特許文献３】特開２０００−１８０７３９号公報
【特許文献４】特開２０００−１２１９６６号公報
【特許文献５】特開２００２−２２１６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の光学制御素子は、全て、１画素（光を制御する最小単位）内に１つの変位可能な構造体を有するか、ＧＬＶ素子に見られるような数本程度の１次元の構造体（図２２に示す梁５）を有するに留まっていた。
【０００８】
一方、光学の分野では、２次元状に配列されたドット状の構造体において様々な光学機能の発現することが知られている。例えば、ドットの形状と配列周期がλ（波長）のオーダーから２０λ程度であると光拡散、光散乱、回折、干渉などが起こる。また、波長以下でλ／２レベルであると、フォトニックバンド効果による光の現象が起こる。さらに、λ／１０程度以下では構造性による屈折率制御材料や、量子光学効果による光機能が発現する。即ち、２次元状に配列されたマイクロドット、ナノドット構造が光学に及ぼす影響は大きく、この構造を前記のＭＥＭＳ技術により制御できると、多くの光機能素子が実現可能となる。
【０００９】
しかしながら、従来技術では、上記したＧＬＶ素子のように、μｍオーダーの梁が数本程度変位するに留まり、２次元状に配列されたマイクロドット、ナノドットを変位制御し、光学機能を発揮させる光学制御素子は無かった。
【００１０】
また、仮に２次元状に配列したドットを独立に制御しようとすると、変位制御するための駆動部の数が多くなり、面積効率が悪く実用的でなかった。さらにドットを独立に形成、制御すると、ドット間の形状・特性に大きなバラツキが生じ、品質や信頼性の低下することが危惧された。
【００１１】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、２次元状に配列したマイクロドットやナノドットが変位制御可能となることで、種々の光機能を発現させることができる光学制御素子、光学制御素子アレイを得ることにある。また、その第２の目的は、複数の貫通孔が穿設された薄膜と、この薄膜の貫通孔に遊嵌するドットとからなる微細な光機能部を、ドット間の形状・特性にバラツキを生じさせずに、信頼性の高い品質で形成できる光学制御素子の製造方法を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の光学制御素子は、光の照射される膜表面に対しドットの高さを相対的に変位させて光学現象を制御する光学制御素子であって、複数の貫通孔が穿設された薄膜と、該薄膜のそれぞれの前記貫通孔に遊嵌する複数のドットが突設されたドットアレイと、前記薄膜若しくは該ドットアレイのいずれか一方又は両方を相対的に変位させる駆動部とを具備したことを特徴とする。
【００１３】
この光学制御素子では、薄膜と、この薄膜のそれぞれの貫通孔に遊嵌する複数のドットが突設されたドットアレイとによって、薄膜とドットとが相対的に変位可能な微細な光機能部が形成される。つまり、２次元状に配列したマイクロドットやナノドットが変位制御可能となる。これにより、画素単位で数本の梁を変位させる従来構造では発現が困難であった種々の光機能が発現されるようになる。
【００１４】
請求項２記載の光学制御素子は、請求項１記載の光学制御素子であって、前記駆動部が可動膜を有して成り、該可動膜に前記ドットアレイが固定されたことを特徴とする。
【００１５】
この光学制御素子では、薄膜及びドットアレイからなる光機能部と、駆動部とがそれぞれ機能別に分離されることになり、相互間の制約が排除され、光機能部の品質（例えばドット形状の精度等）や、駆動部の特性等が独立で設計可能となる。また、光機能部の下に駆動部を配置する構造が可能となることから、駆動部がドットアレイの下に隠され、光機能部の有効面積が大きくなる。光機能部の下に駆動部を配置する構造では、薄膜に対してドットが垂直に変位可能となり、貫通孔とドットとの隙間が小さく設定可能となる。駆動部によって駆動されるドットアレイが、複数のドットを突設した一体構造物となるので、ドット間の高さの均一性が容易に確保可能となる（光機能部の平坦性が容易に高められる）。
【００１６】
請求項３記載の光学制御素子は、請求項１記載の光学制御素子であって、前記ドットのサイズが前記光の波長λに対してλ／１０〜１０λであることを特徴とする。
【００１７】
この光学制御素子では、ドットサイズが光の波長λのλ／１０〜１０λとされることで、例えばドットサイズがλ〜１０λの場合には拡散、回折が得られ、ドットサイズがλ／２〜λの場合には回折、フォトニックバンド効果が得られ、ドットサイズがλ／２０〜λ／２の場合には量子効果（量子光学効果）、吸収、屈折率制御等の種々の光機能が得られるようになる。
【００１８】
請求項４記載の光学制御素子は、請求項１記載の光学制御素子であって、前記駆動部が静電気力を駆動力として用いる静電マイクロアクチュエータであることを特徴とする。
【００１９】
この光学制御素子では、駆動部が静電マイクロアクチュエータで構成される。静電マイクロアクチュエータは、例えば基板と、この基板に対して空隙を隔てて支持された可動膜とで構成され、印加電圧によって可動膜に静電気力を作用させて、可動膜を基板に対して変位させることで、高速応答が可能となる。また、ＣＭＯＳ回路による低電圧駆動が可能であり、さらに素子の作製も容易であることから集積化と低コスト化が可能となる。
【００２０】
請求項５記載の光学制御素子アレイは、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子を用いた光学制御素子アレイであって、一つの前記光学制御素子が画素を成し、複数の該光学制御素子が１次元又は２次元状に配列されたことを特徴とする。
【００２１】
この光学制御素子アレイでは、複数のドットを備えた一つの光学制御素子が画素を成し、この光学制御素子が１次元又は２次元状に配列される。従って、複数のドットが画素単位で変位することになり、画素単位で一つの梁或いは数本の梁が変位する従来構造に比べ、形成画像の解像度が高められる。また、従来構造では困難であった種々の光機能の発現が可能となり、これら光機能を利用した高速な露光ヘッド用素子、高精細なプロジェクタ用素子の作製が可能となる。
【００２２】
請求項６記載の光学制御素子は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、少なくとも前記薄膜の表面と前記ドットの上面とに多層膜ミラーを形成したことを特徴とする。
【００２３】
この光学制御素子では、光の照射される薄膜の表面及びドットの上面に、多層膜ミラーが形成されることで、金属反射膜に比べて反射率が高まり、薄膜の光吸収が少なくなって、光吸収による発熱が低減される。これにより、光機能部においての高出力レーザに対する高パワー耐性が高められる。
【００２４】
請求項７記載の光学制御素子は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、前記駆動部の非駆動時に、前記薄膜の表面と前記ドットの上面とが同一平面に配置され、前記駆動部の駆動時に、前記ドットの上面が前記薄膜の表面から低く配置されることを特徴とする。
【００２５】
この光学制御素子では、通常時、薄膜の表面とドットの上面とが同一平面に配置され、光機能部のこれらの面が通常の全反射ミラーとして機能し、入射光が正反射される。一方、駆動部が駆動されると、ドットの上面が薄膜の表面から低く配置され、その高低差が光の波長λの１／４であると、入射した光が回折される。つまり、通常時正反射、電圧印加時回折の素子が得られる。
【００２６】
請求項８記載の光学制御素子は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、前記駆動部の非駆動時に、前記ドットの上面が前記薄膜の表面から高く配置され、前記駆動部の駆動時に、前記薄膜の表面と前記ドットの上面とが同一平面に配置されることを特徴とする。
【００２７】
この光学制御素子では、通常時、ドットの上面が薄膜の表面から高く配置され、その高低差が光の波長λの１／４であると、入射した光が回折される。一方、駆動部が駆動されると、ドットアレイが下降し、ドットが貫通孔内に後退して、薄膜の表面とドットの上面とが同一平面に配置され、光機能部が全反射ミラーとして機能し、入射光が正反射される。つまり、通常時回折、電圧印加時正反射の素子が得られる。
【００２８】
請求項９記載の光学制御素子は、請求項１記載の光学制御素子であって、前記駆動部が可動膜を有して成り、該可動膜に前記薄膜が固定されたことを特徴とする。
【００２９】
この光学制御素子では、ドットアレイが固定され、貫通孔の穿設された薄膜が駆動部の可動膜に固定される。従って、可動膜が可動することにより、薄膜が従動され、その結果、薄膜の表面とドットの上面とが相対変位することとなる。この場合、可動部となる薄膜の質量が、多数のドットを設けたドットアレイに比べて小さくなるので、高速化に有利となる。また、ドットアレイと駆動部とを接合構造で形成する必要がなくなるので、構造が簡素となり、製作が容易となる。
【００３０】
請求項１０記載の光学制御素子は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、前記ドットアレイが任意の数の前記ドットごとに分割され、分割された個々の該ドットアレイのそれぞれが駆動部によって駆動されることを特徴とする。
【００３１】
この光学制御素子では、２次元状に配列された複数のドットが、例えば行単位、列単位、或いは任意のブロック単位で分割され、そのそれぞれが駆動部によって駆動される。なお、駆動部の数は任意であってよい。また、複数の駆動部が設けられた場合、各分割ドットグループは、同時に駆動されても、独立に駆動されてもよい。このように、複数のドットで画素が構成され、これらが任意の数のドットごとに分割されるので、例えばこの分割ドットグループを最小画素であるＲＧＢサブピクセルに対応させれば、画素単位のカラー化が可能となる。
【００３２】
請求項１１記載の光学制御素子は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、前記貫通孔及び前記ドットが千鳥状に配列されたことを特徴とする。
【００３３】
この光学制御素子では、薄膜に穿設された貫通孔に、ドットアレイのドットが遊嵌されるわけであるが、例えばドット及び貫通孔の平面形状が円形や六角形状である場合には、これらが千鳥配列されることにより、ドット相互間の距離が短縮可能となり、配列密度が高まることになる。
【００３４】
請求項１２記載の光学制御素子は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子であって、前記ドットの側面に前記光の吸収体からなる光吸収層が形成されたことを特徴とする。
【００３５】
この光学制御素子では、薄膜の表面とドットの上面とが同一平面に配置された時には、光機能部に照射された光は正反射されるが、ドットが薄膜の表面から突出された状態では、光吸収層の形成されたドットの側面が表出することとなる。従って、当該部分に光の照射される光路設計がなされていれば、光の正反射と吸収の制御が可能となる。
【００３６】
請求項１３記載の光学制御素子の製造方法は、複数の貫通孔が穿設された薄膜と、該薄膜のそれぞれの前記貫通孔に遊嵌する複数のドットが突設されたドットアレイと、前記薄膜に対して該ドットアレイを変位させる駆動部とを備えた光学制御素子の製造方法であって、下面が前記駆動部に連結される前記ドットアレイの基台部上面に、犠牲層を形成するとともに、該犠牲層に前記基台部上面を表出させる複数のドット用孔を形成する工程と、該犠牲層の上に薄膜層を成膜する工程と、前記犠牲層に至る深さで該薄膜層を前記ドット用孔の外周に沿って除去するとともに、前記犠牲層を除去することで前記基台部上面に、前記薄膜層と分離されたドットを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００３７】
この光学制御素子の製造方法では、ドットアレイの基台部上面に犠牲層が形成され、この犠牲層に、基台部上面を表出させる複数のドット用孔が形成される。そして、この犠牲層の上に薄膜層が成膜され、この薄膜層が、ポジ型レジスト層に至る深さで、ドット孔の外周に沿って除去され、その後、犠牲層が除去される。従って、ドット用孔に進入してポジ型レジスト層を覆った薄膜層が、基台部上面に接合されて起立したドットと、このドットに貫通孔を遊嵌させた薄膜とに分離されることになる。これにより、複数の貫通孔が穿設された薄膜と、この薄膜のそれぞれの貫通孔に遊嵌する複数のドットとからなる微細な光機能部が形成可能となる。
【００３８】
請求項１４記載の光学制御素子の製造方法は、請求項１３記載の光学制御素子の製造方法であって、前記犠牲層を除去するに際し、前記ドット孔の外周に沿う領域以外の前記薄膜層に、前記犠牲層を露出させる開口を形成することを特徴とする。
【００３９】
この光学制御素子の製造方法では、犠牲層を露出させる開口が薄膜層に形成されることで、本来、犠牲層に至る深さで且つドット孔の外周に沿って除去される薄膜層除去部分（円筒体状の隙間）だけであった犠牲層の露出部分が、上記の開口の分だけ増え、犠牲層の迅速なエッチングが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る光学制御素子によれば、複数の貫通孔が穿設された薄膜と、この薄膜のそれぞれの貫通孔に遊嵌する複数のドットが突設されたドットアレイと、薄膜若しくはドットアレイのいずれか一方又は両方を相対的に変位させる駆動部とを具備したので、微細な光機能部が変位可能に形成でき、２次元状に配列したマイクロドットやナノドットが変位制御可能となることで、画素単位で数本の梁を変位させる従来構造では発現が困難であった種々の光機能を発現させることができるようになる。
【００４１】
本発明による光学制御素子アレイによれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の光学制御素子を用いた光学制御素子アレイであって、一つの光学制御素子が画素を成し、この光学制御素子が１次元又は２次元状に配列されているので、複数のドットが画素単位で変位することになり、画素単位で一つの梁或いは数本の梁が変位する従来構造に比べて形成画像の解像度を高めることができる。また、従来構造では困難であった種々の光機能を発現させる高速の露光ヘッド用素子、高精細なプロジェクタ用素子の作製が可能となる。
【００４２】
本発明による光学制御素子の製造方法によれば、ドットアレイの基台部上面に形成したポジ型レジスト層に、基台部上面を表出させる複数のドット用孔を形成し、このポジ型レジスト層の上に薄膜層を成膜し、ポジ型レジスト層に至る深さで薄膜層をドット孔の外周に沿って除去した後、ポジ型レジスト層を除去するので、ドット用孔に進入してポジ型レジスト層を覆った薄膜層が、基台部上面に接合されて起立したドットと、このドットを貫通孔に遊嵌する薄膜とに分離されることになる。この結果、複数の貫通孔が穿設された薄膜と、この薄膜のそれぞれの貫通孔に遊嵌する複数のドットとからなる微細な光機能部を、ドット間の形状・特性にバラツキを生じさせずに、信頼性の高い品質で形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明に係る光学制御素子、光学制御素子アレイ及び光学制御素子の製造方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
図１は本発明に係る光学制御素子の第１の実施の形態を説明する一部分を切り欠いた平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は駆動部の平面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図、図５は図１に示した光学制御素子の初期状態を（ａ）、駆動状態を（ｂ）に表した動作説明図である。
【００４５】
光学制御素子１００は、薄膜（固定表面膜）３１と、ドットアレイ３３と、駆動部３５と、基板３７とを主要な構成部材として有している。固定表面膜３１は、光学制御素子１００の反射膜として機能し、例えばアルミ薄膜等の金属薄膜からなる。なお、この固定表面膜３１には、反射率を高めるための図示しない誘電多層膜が被着されてもよい。固定表面膜３１の例えば四角形の一画素領域には、複数の円形状の貫通孔３９が穿設されている。本実施の形態では、一列６個の貫通孔３９が６列配置され、合計３６個の貫通孔３９が設けられている。つまり、貫通孔３９は、２次元状に配列されている。
【００４６】
固定表面膜３１の下方にはドットアレイ３３が配置され、ドットアレイ３３は固定表面膜３１と間隙を有して平行なアルミ薄膜等からなる基台部（支持膜）４１を有している。基台部４１の上面には貫通孔３９に対応する位置で複数のドット４３が突設され、ドット４３は先端部を貫通孔３９に遊嵌している。即ち、ドット４３は、貫通孔３９の内部で、軸線方向に移動自在となっている。ドット４３は、通常状態（駆動部３５がドットアレイ３３を駆動していない状態）で上面が固定表面膜３１の表面と同一表面上に配置されている。
【００４７】
ドットアレイ３３の下方には駆動部３５が配設され、この駆動部３５は連結部４５を介してドットアレイ３３の基台部４１に固定されている。駆動部３５は、基台部４１に固定される可動膜４７と、下部電極４９とを有している。可動膜４７は、弾性を有して矩形状に形成され、長手方向両端部が支持部５１を介して基板３７に支持されている。そして、可動膜４７は、犠牲層によって形成された空隙５３を隔てて基板３７に対して平行に対向配置される。
【００４８】
このように、光学制御素子１００は、固定表面膜３１とドットアレイ３３とからなる光機能部５５と駆動部３５とが、連結部４５によって結合された構造となっている。
【００４９】
ここで、光機能部５５におけるドット４３のサイズは、固定表面膜３１に照射される光の波長λに対してλ／１０〜１０λに設定される。このようなドットサイズを有することで、光の波長をλとしたとき、例えばドットサイズがλ〜１０λの場合には拡散、回折の光機能が得られ、ドットサイズがλ／２〜λの場合には回折、フォトニックバンド効果が得られ、ドットサイズがλ／２０〜λ／２の場合には量子効果（量子光学効果）、吸収、屈折率制御等の種々の光機能が得られる。なお、本実施の形態では、回折の光機能が得られる場合を例に説明する。
【００５０】
図２に示した下部電極４９は、空隙５３を介して可動膜４７に対面している。そして、可動膜４７には図示しない可動電極が設けられるか、或いは金属膜からなることで可動膜４７自身が電極として機能するようになっている。つまり、駆動部３５は、静電気力を駆動力として用いる静電マイクロアクチュエータとなっている。静電マイクロアクチュエータ方式の駆動部３５は、下部電極４９と可動電極とに電圧を印加することによって、可動膜４７に静電気力を作用させ、可動膜４７を基板３７に対して変位させることで、高速応答が可能となる。
【００５１】
即ち、下部電極４９と可動電極とに電圧Ｖが印加されることにより、可動膜４７に電荷が静電誘導される。この電荷と基板３７の下部電極４９との間に作用する静電気力により、可動膜４７は、基板３７側へ吸着されて弾性変形する。一方、電圧Ｖの印加が解除され、静電気力による吸着力がなくなると、可動膜４７は、自己弾性復帰力によって再び中央部が基板３７から離れて、空隙５３を隔てた位置に配置される。
【００５２】
光学制御素子１００では、このような駆動部３５の可動膜４７による駆動により、ドットアレイ３３が固定表面膜３１に対して接近・離反方向（図２の上下方向）に移動し、その結果、ドット４３が貫通孔３９に対して軸線方向に移動するようになっている。そして、駆動部３５の非駆動時に、固定表面膜３１の表面とドット４３の上面とが同一平面に配置され、駆動部３５の駆動時に、ドット４３の上面が固定表面膜３１の表面から低く配置される。
【００５３】
従って、通常時、固定表面膜３１の表面とドット４３の上面とが同一平面に配置され、光機能部５５のこれらの面が通常の全反射ミラーとして機能し、入射光が正反射される。一方、駆動部３５が駆動されると、ドット４３の上面が固定表面膜３１の表面から低く配置され、入射した光が回折される。つまり、通常時正反射、電圧印加時回折の素子が得られる。
【００５４】
このような静電マイクロアクチュエータ方式による駆動部３５によれば、ＣＭＯＳ回路による低電圧駆動が可能であり、光学制御素子１００の作製も容易であることから集積化と低コスト化が可能となる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、駆動部３５が平行平板型の静電マイクロアクチュエータである場合を例に説明するが、この他駆動部３５は、垂直変位型の櫛歯型静電マイクロアクチュエータ（comb-drive）、圧電型アクチュエータ、電磁型アクチュエータであってもよい。
【００５６】
次に、上記のように構成された光学制御素子１００の動作を説明する。
【００５７】
光学制御素子１００は、通常状態（駆動部３５の非駆動時）で、可動膜４７が空隙５３を隔てて基板３７から離反した位置に配置され、その結果、図５（ａ）に示すように、上側に配置されたドットアレイ３３のドット４３は、上面が固定表面膜３１の表面と同一平面状に配置される。この状態で、固定表面膜３１に光が照射されると、入射光は、同一平面となって、反射面を構成する固定表面膜３１の表面とドット４３の表面とによって正反射される。
【００５８】
一方、下部電極４９と可動電極とに電圧Ｖが印加されると、上記の作用によって可動膜４７が基板３７側へ吸着されて弾性変形され、図５（ｂ）に示すように、ドット４３が貫通孔３９の内側へ後退し、ドット４３の表面が固定表面膜３１より低く配置される。この状態で、固定表面膜３１に光が照射されると、その反射光は、拡散、回折されることになる。
【００５９】
また、下部電極４９と可動電極とに印加される電圧Ｖが解除されると、可動膜４７が基板３７に対して空隙５３を隔てた位置に弾性復帰され、ドットアレイ３３が上側へ移動されて、ドット４３の上面と固定表面膜３１の表面とが同一平面状に配置され、入射光が再び正反射されることになる。
【００６０】
次に、上記した光学制御素子の製造方法について説明する。
【００６１】
図６は第１の実施の形態に係る光学制御素子の駆動回路基板の断面図、図７は第１の実施の形態に係る光学制御素子の製造工程（ａ）〜（ｇ）を表した説明図、図８は第１の実施の形態に係る光学制御素子の製造工程（ｈ）〜（ｌ）を表した説明図である。
【００６２】
図６、図７（ａ）に示す基板３７は、Ｓｉ基板、ガラス基板など何れを用いても良い。実用的には駆動回路が形成された基板（駆動回路基板）３７上に、上記の駆動部３５、光機能部５５の構造体を形成する。駆動回路基板の具体例としては、Ｓｉ基板６１上に素子を駆動する回路（ＣＭＯＳ回路及びその配線回路）６３を形成し、その上にＳｉＯ2などの絶縁膜６５を形成し、その表面をＣＭＰ等で平坦化した後、駆動回路６３の出力を素子の各電極と接続するためのコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００６３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、基板３７上に、第１のアルミ薄膜（好ましくは高融点金属を含有したアルミ合金）６７をスパッタで成膜し、通常のフォトリソエッチングにより所望の電極形状にパターニングして上記の下部電極４９を形成する。なお、この時、絶縁膜６５（図６参照）にはコンタクトホールが形成されていて、下部電極４９は駆動回路６３の出力に接続され、任意の電位が供給可能となる。
【００６４】
図７（ｃ）に示すように、第１のポジ型レジスト６９を塗布し、フォトリソにより梁の形状にパターニングしてハードベークする。第１のポジ型レジスト６９は犠牲層として機能し、後述の工程で除去されて上記の空隙５３となる。従って、ハードベーク後のレジストの膜厚は将来の可動膜４７の空間的な位置を決定する。通常、０．１〜１０μｍの厚さに制御する。なお、犠牲層には、第１のポジ型レジスト６９の代わりに感光性ポリイミドが用いられても良い。
【００６５】
図７（ｄ）に示すように、第２のアルミ薄膜（好ましくは高融点金属を含有したアルミ合金）７１をスパッタで成膜し、通常のフォトリソエッチングにより所望の形状にパターニングして梁を形成する。なお、この時、基板３７の絶縁膜６５にはコンタクトホールが形成されていて梁部は駆動回路の出力に接続され、任意の電位が供給可能となる。
【００６６】
図７（ｅ）に示すように、第２のポジ型レジスト７３を塗布し、フォトリソにより上記の駆動部３５と光機能部５５の連結部４５、及び固定表面膜３１の支持部５２（図２参照）の領域が凹部７５となるようにパターニングしてハードベークする。レジスト成膜時の表面張力により、下地膜の段差によらずレジスト表面は平坦となる。第２のポジ型レジスト７３は犠牲層として機能し、後述の工程で除去されて空隙となる。なお、第２のポジ型レジスト７３の代わりに感光性ポリイミドが用いられても良い。
【００６７】
図７（ｆ）に示すように、下地膜ＴｉＮ薄膜をスパッタにより成膜し（図示せず）、続けてタングステン（Ｗ）７６をスパッタにより成膜する。これにより、Ｗが駆動部３５と光機能部５５の連結部４５、及び固定表面膜３１の支持部５１の凹部７５に埋め込まれる。
【００６８】
図７（ｇ）に示すように、最表面のＷ７６及びＴｉＮ膜をＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）により、第２のポジ型レジスト７３の表面が露出するまで研磨しながら除去する。これにより、ドット４３の支持膜（上記の基台部４１）の平坦性が得られることになる。
【００６９】
図８（ｈ）に示すように、第３のアルミ薄膜（好ましくは高融点金属を含有したアルミ合金）７７をスパッタで成膜し、通常のフォトリソエッチングにより所望の形状にパターニングしてドット支持膜（基台部４１）及び固定表面膜３１の支持部５２の一部を形成する。
【００７０】
図８（ｉ）に示すように、第３のポジ型レジスト７９を塗布し、フォトリソによりドット４３、及び固定表面膜３１の支持部５２の領域が凹部８１となるようにパターニングしてハードベークする。レジスト成膜時の表面張力により、下地膜の段差に依らずレジスト表面は平坦となる。第３のポジ型レジスト７９は犠牲層として機能し、後述の工程で除去されて空隙となる。なお、第３のポジ型レジスト７９の代わりに感光性ポリイミドが用いられても良い。
【００７１】
図８（ｊ）に示すように、第４のアルミ薄膜（好ましくは高融点金属を含有したアルミ合金）８３をスパッタで成膜する。
【００７２】
図８（ｋ）に示すように、第４のアルミ薄膜８３を、通常のフォトリソエッチングにより所望の形状にパターニングして、ドット４３及び固定表面膜３１を形成する。なお、このとき、エッチングされるのは、ドット４３と固定表面膜３１の隙間であり、例としては０．１〜２．０ｎｍの高精度のフォトリソエッチングが要求される。フォトリソ工程ではＥＢ露光、又はＡｒＦエキシマレーザ露光、ｉ線などによるステッパ露光等が好ましく、エッチング工程ではＲＩＥによるドライエッチングが好適である。
【００７３】
最後に、図８（ｌ）に示すように、酸素ガス系のプラズマエッチングにより、犠牲層である第１のポジ型レジスト６９、第２のポジ型レジスト７３、第３のポジ型レジスト７９を除去して、空隙５３、５４を形成する。なお、このとき、ドット４３の領域以外の薄膜層（固定表面膜）３１上に、下地のレジスト層（第３のポジ型レジスト７９等）が露出するように図示しない開口を設けてもよい。このようにして、ポジ型レジスト層を露出させる開口が薄膜層（固定表面膜）３１に形成されることで、本来、ポジ型レジスト層に至る深さで且つドット孔の外周に沿って除去される薄膜層除去部分（円筒体状の隙間８９）だけであったポジ型レジスト層の露出部分が、上記の開口の分だけ増え、ポジ型レジスト層６９、７３、７９の迅速なエッチングが可能となる。
【００７４】
以上のようにして犠牲層が除去されると、ドットアレイ３３は、固定表面膜３１に平行して上下変位可能となる。そして、初期状態では、ドット４３の上面と固定表面膜３１の表面の位置が等しく、上部から入射する光は正反射可能となる。また、駆動回路により下部電極４９と可動膜４７に電位差が与えられると、静電気力により可動膜４７が下方に撓み、同時に基台部４１及びドット４３が下方に変位する。これにより、上部から入射する光がドット状の凹部（即ち、貫通孔３９）により散乱又は回折され、入射光の変調が可能な構造となる。
【００７５】
上記の光学制御素子１００によれば、固定表面膜３１とドット４３とが相対的に変位可能な微細な光機能部５５が形成されるので、２次元状に配列したマイクロドットやナノドットが変位制御可能となる。これにより、画素単位で数本の梁を変位させる従来構造では発現が困難であった種々の光機能が発現されるようになる。
【００７６】
また、固定表面膜３１及びドットアレイ３３からなる光機能部５５と、駆動部３５とがそれぞれ機能別に分離されることになり、相互間の制約が排除され、光機能部５５の品質（例えばドット形状の精度等）や、駆動部３５の特性等が独立で設計可能となる。また、光機能部５５の下に駆動部３５を配置する構造が可能となることから、駆動部３５がドットアレイ３３の下に隠され、光機能部５５の有効面積が大きくなる。光機能部５５の下に駆動部３５を配置する構造では、固定表面膜３１に対してドット４３が垂直に変位可能となり、貫通孔３９とドット４３との隙間が小さく設定可能となる。さらに、駆動部３５によって駆動されるドットアレイ３３が、複数のドット４３を突設した一体構造物となるので、ドット間の高さの均一性が容易に確保可能となる（光機能部の平坦性が容易に高められる）。
【００７７】
また、上記の光学制御素子１００は、画素を単位とする素子として説明したが、複数のものを１次元又は２次元状に配列することで光学制御素子アレイを構成することができる。この光学制御素子アレイによれば、複数のドット４３が画素単位で変位することになり、画素単位で一つの梁或いは数本の梁が変位する従来構造に比べ、形成画像の解像度が高められる。また、従来構造では困難であった種々の光機能の発現が可能となり、これら光機能を利用した高速な露光ヘッド用素子、高精細なプロジェクタ用素子の作製が可能となる。
【００７８】
また、上記の光学制御素子の製造方法は、下面が駆動部３５に連結された基台部４１の上面に、第３のポジ型レジスト（ポジ型レジスト層）７９を形成するとともに、この第３のポジ型レジスト７９に基台部４１の上面を表出させる複数の凹部８１（ドット用孔）を形成する工程と、第３のポジ型レジスト７９の上に第４のアルミ薄膜８３（薄膜層）を成膜する工程と、第３のポジ型レジスト７９に至る深さでこの第４のアルミ薄膜８３を凹部８１の外周に沿って除去するとともに、第３のポジ型レジスト７９を除去することで基台部４１の上面に、第４のアルミ薄膜８３と分離されたドット４３を形成する工程とを含む。
【００７９】
従って、凹部８１に進入して第３のポジ型レジスト７９を覆った第４のアルミ薄膜８３が、基台部４１の上面に接合されて起立したドット４３と、このドット４３に貫通孔３９を遊嵌させた固定表面膜（薄膜）３１とに分離されることになる。これにより、複数の貫通孔３９が穿設された固定表面膜３１と、この固定表面膜３１のそれぞれの貫通孔３９に遊嵌する複数のドット４３とからなる微細な光機能部５５を、ドット間の形状・特性にバラツキを生じさせずに、信頼性の高い品質で形成することができる。
【００８０】
なお、上記した光学制御素子１００は、少なくとも固定表面膜３１の表面とドット４３の上面とに多層膜ミラーを形成することが好ましい。このような構成とすることで、金属反射膜に比べて反射率が高まり、固定表面膜３１及びドット４３の光吸収が少なくなって、光吸収による発熱が低減される。これにより、光機能部５５においての高出力レーザに対する高パワー耐性を高めることができる。
【００８１】
また、上記した第１の実施の形態による光学制御素子１００は、構造、使用材料、製造方法において、以下のバリエーションで変更が可能となる。
【００８２】
即ち、下部電極４９及び可動膜４７は、上記以外に導電性を有する材料として例えば結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、金属（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｉ等）、金属シリサイド、導電性有機材料などが好適に使用可能である。
【００８３】
また、この導電性を有する材料上には、保護用の絶緑膜（例えばＳｉＯ2、ＳｉＮx）を積層してもよい。可動膜４７としては、ＳｉＯ2、ＳｉＮx、ＢＳＧ、金属酸化膜、ポリマー等の絶縁性の薄膜に金属などの導電性薄膜を積層したハイブリッド構造も使用可能である。
【００８４】
駆動部３５と光機能部５５の連結部４５、固定表面膜３１の支持部５２、ドット支持部、ドット４３、固定表面膜３１は、本発明の主旨に沿うものであれば如何なる材料でもよい。例えば、これらの材料は絶縁性、導電性の何れでもよい。また、無機、有機の何れの材料であってもよい。
【００８５】
また、ドット４３及び固定表面膜３１の少なくとも上面に、適宜な光機能材料を設けてもよい。例えば、金属ミラー、多層膜ミラーを表面層に設けてもよい。
【００８６】
また、上記では、犠牲層としてレジスト材を用いたが、これに限らない。例えば、アルミ、Ｃｕ等の金属、ｐｏｌｙ−Ｓｉ等の半導体材料、ＳｉＯ2等の絶緑性材料なども犠牲層として好適である。この場合、構造材には犠牲層を除去する際に腐食やダメージを受けない材料が適宜選択させる。
【００８７】
また、犠牲層除去方法には、上記のドライエッチング（プラズマエッチング）の他に、公知の構造材と犠牲層の組合せによってウェットエッチングも使用可能である。なお、ウェットエッチングの場合は、エッチング後のリンス・乾燥工程で構造体が表面張力によりスティッキングを起こさないために、超臨界乾燥法又は凍結乾燥法による乾燥法が好ましい。また、必要に応じて、素子作製後のスティッキングを防止するために、Ｆ系の表面処理を施してもよい。
【００８８】
また、駆動部３５と光機能部５５の構造は、上記の例に限るものではなく、固定表面膜３１に対してドット４３が上下に変位する機能を有していれば如何なる構造でもよい。例えば、上記の実施の形態では一対の平行平板型からなる静電アクチュエータを用いたが、複数の平行平板型の静電アクチユエータを連結させて用いても良く、上下両方向に能動的に変位可能なプッシュプル構成でもよい。また、平行平板型に限らず、Comb-Drive型（櫛歯型）の静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、電磁アクチュエータなど如何なるアクチュエータであってもよい。
【００８９】
次に、本発明に係る光学制御素子の第２の実施の形態を説明する。
【００９０】
図９は初期状態においてドットが薄膜から突出する第２の実施の形態の断面図である。なお、図１〜図４に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００９１】
この実施の形態による光学制御素子２００は、ドット９１の高さが上記の第１の実施の形態の光学制御素子１００の場合より高く設定されている。従って、図９（ａ）に示す駆動部３５の非駆動時に、ドット９１の上面が固定表面膜３１の表面から高く配置され、図９（ｂ）に示す駆動部３５の駆動時に、固定表面膜３１の表面とドット９１の上面とが同一平面に配置されるようになっている。
【００９２】
この光学制御素子２００によれば、通常時、ドット９１の上面が固定表面膜３１の表面から高く配置され、その高低差が光の波長λの１／４であると、入射した光が回折される。一方、駆動部３５が駆動されると、ドット９１が下降し、ドット９１が貫通孔３９内に後退して、固定表面膜３１の表面とドット９１の上面とが同一平面に配置され、光機能部９３が全反射ミラーとして機能し、入射光が正反射される。つまり、通常時回折、電圧印加時正反射の素子が得られることになる。
【００９３】
次に、本発明に係る光学制御素子の第３の実施の形態を説明する。
【００９４】
図１０は薄膜が可動されドットが固定される第３の実施の形態の平面図、図１１は図１０のＣ−Ｃ断面図、図１２は図１０のＤ−Ｄ断面図、図１３は図１０に示した光学制御素子の初期状態を（ａ）、駆動状態を（ｂ）に表した動作説明図である。なお、図１〜図４に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００９５】
この実施の形態による光学制御素子３００は、図１２に示すように、ドット１０１が基板３７に直接固定されている。従って、ドット１０１は可動しない。一方、薄膜は、上記の固定表面膜３１と異なり、可動表面膜１０３となっている。可動表面膜１０３は、図１１に示すように、連結部４５を介して駆動部３５の可動膜４７に固定されている。つまり、この実施の形態による光学制御素子３００は、ドット１０１が固定され、薄膜である可動表面膜１０３が可動されて、ドット１０１と薄膜とが相対変位するようになっている。
【００９６】
また、光学制御素子３００において、ドット１０１は、複数まとめて図示しない支持部を介して基板３７に固定されるものであってもよい。このような構造とすることにより、広い駆動部３５の収容スペースを確保することができる。さらに、本実施の形態では、ドット１０１を固定し、薄膜を可動する構成としたが、これに加えドット１０１も可動可能な構造としてもよい。
【００９７】
この光学制御素子３００では、通常状態（駆動部３５の非駆動時）で、可動表面膜１０３が基板３７から離反した位置に配置され、その結果、図１３（ａ）に示すように、上側に配置された可動表面膜１０３は、表面がドット１０１の上面と同一平面状に配置される。この状態で、可動表面膜１０３に光が照射されると、入射光は、同一平面となって反射面を構成する可動表面膜１０３の表面とドット１０１の上面とによって正反射される。
【００９８】
一方、駆動部３５が駆動されると、可動表面膜１０３が基板３７側へ弾性変形されて移動され、図１３（ｂ）に示すように、ドット１０１が貫通孔３９から突出し、ドット１０１の上面が可動表面膜１０３より高く配置される。この状態で、可動表面膜１０３に光が照射されると、その反射光は、拡散、回折されることになる。
【００９９】
従って、この光学制御素子３００によれば、駆動部３５の可動膜４７が可動することにより、薄膜である可動表面膜１０３が従動され、その結果、可動表面膜１０３の表面とドット１０１の上面とが相対変位することとなる。この場合、可動表面膜１０３となる薄膜の質量が、多数のドット１０１を設けた上記のドットアレイ３３の場合に比べて小さくなるので、高速化に有利となる。また、ドットアレイ３３と駆動部３５とを接合構造で形成する必要がなくなるので、構造が簡素となり、製作が容易となる。
【０１００】
次に、本発明に係る光学制御素子の第４の実施の形態を説明する。
【０１０１】
図１４は複数のドットが任意の数ごとに分割された第４の実施の形態の平面図、図１５は図１４のＥ−Ｅ断面図、図１６は図１４のＦ−Ｆ断面図である。なお、図１〜図４に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【０１０２】
この実施の形態による光学制御素子４００は、ドットアレイ１１１が任意の数のドット４３ごとに分割され、分割された個々のドットアレイ１１１のそれぞれが駆動部３５によって駆動されるようになっている。図示の例では、４個のドット４３を１列で駆動し、４列のドットアレイ１１１を独立で駆動できるように構成している。
【０１０３】
また、光学制御素子４００は、２次元状に配列された複数のドットが、行単位或いは任意のブロック単位で分割されてもよい。そして、駆動部３５は、任意の数であってよい。なお、複数の駆動部３５が設けられた場合には、各分割ドットグループ（ドットアレイ１１１）は、同時に駆動されても、独立に駆動されてもよい。
【０１０４】
このように、光学制御素子４００によれば、複数のドット４３で画素が構成され、これらが任意の数のドット４３ごとに分割されるので、例えばこの分割ドットグループを最小画素であるＲＧＢサブピクセルに対応させれば、画素単位のカラー化が可能となる。
【０１０５】
次に、上記した各実施の形態に適用可能な変形例について説明する。なお、以下ではドット４３の場合を例に説明するが、その他のドット９１、ドット１０１にも共通に適用可能なものである。
【０１０６】
図１７はドット形状、配列の異なる光学制御素子を（ａ）（ｂ）に表した変形例１の平面図である。
【０１０７】
ドット４３の形状は、図１７（ａ）に示すように四角形、或いは図１７（ｂ）に示すように六角形等の多角形であってもよい。また、ドット４３の配列は、図１７（ａ）に示すように、直交線上に配列する他、図１７（ｂ）に示すように千鳥状に配列してもよい。このように、ドット４３が六角形状である場合、千鳥配列されることにより、ドット相互間の距離が短縮可能となり、配列密度が高まることになる。
【０１０８】
図１８はドット形状の異なる光学制御素子の平面視を（ａ）、断面視を（ｂ）に表した変形例２の説明図である。
【０１０９】
ドット４３の形状は、例えば上部を半球状に形成してもよい。このようなドット形状とすることで、相対変位時のドット４３と固定表面膜３１との引っ掛かりをなくしてスムースな相対可動を実現させることができる。この他、ドット４３は、円錐形状、角錐形状であってもよい。
【０１１０】
図１９はドットをランダム配列した変形例３の平面図である。
【０１１１】
ドット４３の配列は、ランダム配列であってもよい。このようにドット４３を不規則に分散配置することにより、例えばモアレ縞の軽減効果等が得られるようになる。
【０１１２】
図２０は異なる高さでドットを形成した変形例４の断面図である。
【０１１３】
ドット４３は、隣接するドット４３との間に高低差を設けて例えば階段状に形成してもよい。このような構成により画素内での反射量を段階に変化させ、例えば階調制御が可能となる。
【０１１４】
この他、薄膜の表面が反射面であるとき、ドット４３の表面は、以下の構成とすることができる。
【０１１５】
例えばドット４３は、上面のみが反射面で形成される。この構造では、ドット４３の最上層のみに反射膜を設ければよく、反射膜の形成が容易となる。この場合、ドット４３のバルク（bulk）材料は何でも良い。
【０１１６】
また、ドット４３は、バルク（又は側面）及び上面が反射面であってもよい。この構造では、ドット４３が突出制御されたとき、側面に入射した光も有効に使用され、反射効率を高めることができる。
【０１１７】
図２１はドットの側面に光吸収層を形成した変形例５の断面図である。
【０１１８】
また、固定表面膜３１の表面のみを反射面とし、ドット４３のバルク（又は側面４３ａ）を光吸収層としてもよい。この構造では、固定表面膜３１の表面とドット４３の上面とが同一平面に配置された時には、光機能部に照射された光は正反射されるが、ドット４３が固定表面膜３１の表面から突出された状態では、光吸収層の形成されたドット４３の側面が表出することとなり、当該部分に光の照射される光路設計がなされていれば、光の正反射と吸収の制御が可能となる。
【０１１９】
また、上記の各実施の形態による光学制御素子は、任意の駆動方法を採用することができ、例えばデジタル（２値）又はアナログ（連続変位制御）の何れであってもよい。さらに、可動部分（可動膜４７或いは可動表面膜１０３）の安定な変位位置は、１つ（単安定）、又は複数（双安定若しくは多安定）の何れであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明に係る光学制御素子の第１の実施の形態を説明する一部分を切り欠いた平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】駆動部の平面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１に示した光学制御素子の初期状態を（ａ）、駆動状態を（ｂ）に表した動作説明図である。
【図６】第１の実施の形態に係る光学制御素子の駆動回路基板の断面図である。
【図７】第１の実施の形態に係る光学制御素子の製造工程（ａ）〜（ｇ）を表した説明図である。
【図８】第１の実施の形態に係る光学制御素子の製造工程（ｈ）〜（ｌ）を表した説明図である。
【図９】初期状態においてドットが薄膜から突出する第２の実施の形態の断面図である。
【図１０】薄膜が可動されドットが固定される第３の実施の形態の平面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】図１０に示した光学制御素子の初期状態を（ａ）、駆動状態を（ｂ）に表した動作説明図である。
【図１４】複数のドットが任意の数ごとに分割された第４の実施の形態の平面図である。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ断面図である。
【図１６】図１４のＦ−Ｆ断面図である。
【図１７】ドット形状、配列の異なる光学制御素子を（ａ）（ｂ）に表した変形例１の平面図である。
【図１８】ドット形状の異なる光学制御素子の平面視を（ａ）、断面視を（ｂ）に表した変形例２の説明図である。
【図１９】ドットをランダム配列した変形例３の平面図である。
【図２０】異なる高さでドットを形成した変形例４の断面図である。
【図２１】ドットの側面に光吸収層を形成した変形例５の断面図である。
【図２２】光学制御素子であるＧＬＶの原理を説明する概念図である。
【符号の説明】
【０１２１】
３１…固定表面膜（薄膜）
３３、１１１…ドットアレイ
３５…駆動部
３９…貫通孔
４１…ドットアレイの基台部
４３、９１、１０１…ドット
４３ａ…ドットの側面
４７…可動膜
７９…第３のポジ型レジスト（ポジ型レジスト層）
８１…凹部（ドット用孔）
８３…第４のアルミ薄膜（薄膜層）
１００、２００、３００、４００…光学制御素子
１０３…可動表面膜（薄膜）
【図１】
2005091576.tif 000003
【図２】
2005091576.tif 000004
【図３】
2005091576.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005091576.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005091576.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005091576.tif 000011
【図１０】
2005091576.tif 000012
【図１１】
2005091576.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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