(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面が形成された反射膜と、
この反射膜の周縁部を保持する保持部と、
前記反射膜に間隔をおいて対向しており、反射膜に沿って延びている１つ以上の対向電極と、
前記反射膜に設けられており、反射膜に沿って延びている１つ以上の反射膜電極と
を有しており、前記対向電極と前記反射膜電極との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働き、この静電気力に応じて前記反射膜が変形する反射鏡であって、
前記１つ以上の対向電極又は前記１つ以上の反射膜電極の内の少なくとも１つの電極には切欠きが設けられ、かつ前記切欠きが設けられた電極は一続きであり、
電極間電圧の印加が開始されたときに前記反射膜電極に前記切欠きに応じた静電気力密度の分布を生じさせて、前記反射膜を所定の形状に変形させる、ことを特徴とする反射鏡。
【請求項２】
前記切欠きは、
前記対向電極の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項３】
前記対向電極と前記反射膜電極との少なくとも一方が複数設けられており、前記切欠きはこれらの複数の電極の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項４】
前記切欠きは、１つ以上のスリットを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項５】
前記切欠きは、１つ以上の開口を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項６】
前記切欠きは、電極間電圧の印加が開始されたときに前記反射膜の周縁に位置する前記反射膜電極の部分で静電気力密度が最大になるよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡。
【請求項７】
反射面が形成された反射膜と、
この反射膜の周縁部を保持する保持部と、
前記反射膜に間隔をおいて対向しており、反射膜に沿って延びている１つ以上の対向電極と、
前記反射膜に設けられており、反射膜に沿って延びている１つ以上の反射膜電極と
を有しており、前記対向電極と前記反射膜電極との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働き、この静電気力に応じて前記反射膜が変形する反射鏡であって、
前記１つ以上の対向電極又は前記１つ以上の反射膜電極の内の少なくとも１つの電極には切欠きが設けられ、かつ前記切欠きが設けられた電極は一続きであり、
前記切欠きが設けられた前記電極の所定の領域に対する切欠きの占める割合が、電極間電圧が印加されたときに前記反射膜が所定の形状に変形するよう、前記反射膜電極に前記切り欠きの占める割合に応じた静電気力密度の分布を生じさせるように設定されていることを特徴とする反射鏡。
【請求項８】
前記切欠きは、前記対向電極の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の反射鏡。
【請求項９】
前記対向電極と前記反射膜電極との少なくとも一方が複数設けられており、前記切欠きはこれらの複数の電極の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の反射鏡。
【請求項１０】
前記切欠きは、１つ以上のスリットを含んでいることを特徴とする請求項７に記載の反射鏡。
【請求項１１】
前記切欠きは、１つ以上の開口を含んでいることを特徴とする請求項７に記載の反射鏡。
【請求項１２】
前記切欠きが設けられた前記電極の所定の領域に対する切欠きの占める割合は、前記反射膜の周縁で最小であることを特徴とする請求項７に記載の反射鏡。
【請求項１３】
反射面が形成された反射膜と、
この反射膜の周縁部を保持する保持部と、
前記反射膜に間隔をおいて対向しており、反射膜に沿って延びている１つ以上の対向電極と、
前記反射膜に設けられており、反射膜に沿って延びている１つ以上の反射膜電極と
を有しており、前記対向電極と前記反射膜電極との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働き、この静電気力に応じて前記反射膜が変形する反射鏡であって、
前記１つ以上の対向電極は凹形状の電極を含んでおり、また前記１つ以上の反射膜電極は凸形状の電極を含んでおり、電極間電圧の印加が開始されたときに、前記反射膜電極に前記凹形状の電極に応じた静電気力密度の分布を生じさせ、前記反射膜を所定の形状に変形させることを特徴とする反射鏡。
【請求項１４】
前記凹形状の電極には１つ以上のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の反射鏡。
【請求項１５】
前記凹形状の電極には１つ以上の開口が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の反射鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は変形する反射鏡に関し、特に高精度に変形させることが可能で、半導体製造技術を用いた小型の反射鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップなどのマイクロオプティクスに適用される微小な光学系においては、従来は電磁式アクチュエータを用いていたファーカシング等に関係する機構の簡素化を目的として、反射面の曲率を変えることができる超小型の可変焦点反射鏡の提案が行われている。また、小型の撮像用光学系においても可変焦点反射鏡の適用は小型化に大きく寄与することができる。
【０００３】
このような反射鏡では半導体製造技術を適用した、いわゆるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を適用する事によって、低コスト・高精度の製作が期待できる。この種の技術を適用した反射鏡は特開平２−１０１４０２に開示されている。
【０００４】
この反射鏡を図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ａ）は反射鏡の断面図であり、図６（Ｂ）は反射鏡の斜視図である。１００１はガラス等の絶縁基板で、その上面には導電性薄膜からなる対向電極１００２が被着されている。１００３は一主面に絶縁薄膜として二酸化シリコン薄膜１００４が形成されたシリコン基板、１００５はシリコン基板１００３の中央部の他主面に形成された空所であり、二酸化シリコン薄膜１００４の中央部を厚さ方向へ変位可能に設定するものである。１００６は二酸化シリコン薄膜１００４に積層された反射膜電極である。二酸化シリコン薄膜１００４及び反射膜電極１００６の中央部は反射膜１００７を構成しており、両電極１００２，１００６間に印加された電圧により、対向電極１００２側へ凹入変形するようになっている。シリコン基板１００３は二酸化シリコン薄膜１００４側を下側にしてガラス基板１００１にスペーサ部材１００８を介して接合されている。なお、１００９はシリコン基板１００３の他主面に形成された二酸化シリコン薄膜である。
【０００５】
上記反射鏡の製造方法を図７（Ａ）〜図７（Ｅ）を参照して説明する。まず、（Ａ）に示すように両面を鏡面研磨した面方位〈１００〉のシリコン基板１００３の両面に厚さ４００〜５００ｎｍの二酸化シリコン薄膜１００４，１００９を形成し、更に下側の薄膜１００４上に厚さ１００ｎｍ程度の金薄膜１００６を被着する。
【０００６】
次に（Ｂ）に示すように所定パターンのフォトレジスト１０２０を塗布し、フォトリソグラフィにより円形の窓孔１０２１を形成する。その後、基板の下側の面を保護した状態で、フォトレジスト１０２０をマスクとして、フッ酸系の溶液で二酸化シリコン薄膜１００９に窓あけを行う。
【０００７】
次に（Ｃ）に示すようにエチレン・ジアミン・ピカテコールの水溶液にシリコン基板１００３を浸して、窓孔１０２１の部分からシリコン基板１００３をエッチングする。この際、図示したようにエッチングは下面側の二酸化シリコン薄膜１００４が麟出した時点で停止する。このようにして、二酸化シリコン薄膜１００４と金薄膜１００６よりなる薄膜上の反射膜１００７が残存する。
【０００８】
一方、これとは別に（Ｄ）に示すように厚さ３００ｎｍのガラス基板１００１の上面に対向電極として厚さ１００ｎｍの金属膜１００２を形成する。
【０００９】
次に（Ｅ）に示すように、シリコン基板１００３をガラス基板１００１上に、厚さ１００ｎｍ程度のポリエチレン製スペーサ部材１００８を介して接着すれば、図６に示した反射鏡が製造される。
【００１０】
このような反射鏡は対向電極１００２と反射膜電極１００６との間には均一な電位差が生じる。図８はこのときに反射膜１００７が変形する様子を概略的に示す反射鏡の断面図である。反射膜１００７は中心部で最も大きく変位する。一点鎖線は反射膜１００７の最大変位した中心部を通る球面である。この球面と比較して、反射膜１００７の中心の周囲では変形量が不足している。これは大きな球面収差を生じさせるので、高い結像性能は望めない。また、小型の反射鏡を撮像用光学系に適用する場合は斜め入射となるのが一般的である。この場合に良好な結像性能を得るには回転非対称の非球面が必要とされる。
【００１１】
このような問題に対して、変形する反射鏡を任意の、もしくは特定の理想形状に変形させるためには、対向電極を複数の領域に分割して、これらと反射膜の電極との間にそれぞれ異なった電位差を与える方法が考えられる。このような電極の分割形態には、同心円状、格子状、ハニカム状などが考えられる。例えばＪ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．，Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ３，Ｍａｒｃｈ  １９７７”Ｔｈｅ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｍｉｒｒｏｒ  ａｓ  ａｎ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ”においてはハニカム形状に分割された対向電極が開示されている。
【００１２】
また、反射膜の変形形状を例えば球面や放物面といった特定の形状に合わせ込むための製造方法は、精密エ学会誌Ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．５，１９９５  ”Ｓｉダイアフラム式可変焦点ミラーの収差低減”に開示されている。この製造方法では部位によって厚さが異なる反射膜が形成される。この反射膜は剛性の分布を持っている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対向電極が複数の領域に分割されている反射鏡では、高い形状精度を得るために電極の分割数を多くする必要がある。また、異なった電圧を印加するために多くのリード線を接続する必要がある。これらは素子の小型化を妨げる。加えて、電極数の増大が制御回路の複雑化を招くといった問題もある。
【００１４】
一方、剛性の分布を持つ反射膜を有する反射鏡では、上記の問題が発生することはないが、厚さもしくは弾性率を局部的に制御するのは難しく、生産性の高い形成方法で高精度の変形形状を得るのは非常に困難である。加えて、例えば厚さに分布を持たせる場合、最も小さい剛性が求められる領域（球面や放物面に変形させる場合は周縁近傍となるのが一般的）で、反射膜を技術的に可能なレベルで最も薄くすることになり、他の領域では必然的にそれよりも厚くすることになる。従って、平均的な変形膜の厚さが大きくなるので、均一な厚さの反射膜を用いる場合と比較して大きな駆動電圧を必要とするといった問題もある。
【００１５】
従って、本発明の目的は、対向電極の数を大きく増やすことなく、生産性の高い方法で形成可能な一様な剛性を有する反射膜を備え、比較的低い駆動電圧で動作可能であって、高い結像性能が得られる反射鏡を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係わる反射鏡では、
反射面が形成された反射膜と、
この反射膜の周縁部を保持する保持部と、
前記反射膜に間隔をおいて対向しており、反射膜に沿って延びている１つ以上の対向電極と、
前記反射膜に設けられており、反射膜に沿って延びている１つ以上の反射膜電極と
を有しており、前記対向電極と前記反射膜電極との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働き、この静電気力に応じて前記反射膜が変形する反射鏡であって、
前記１つ以上の対向電極又は前記１つ以上の反射膜電極の内の少なくとも１つの電極には切欠きが設けられ、かつ前記切欠きが設けられた電極は一続きであり、
電極間電圧の印加が開始されたときに前記反射膜電極に前記切欠きに応じた静電気力密度の分布を生じさせて、前記反射膜を所定の形状に変形させる。
【００１７】
本発明の請求項２に係わる反射鏡では、前記切欠きは、前記対向電極の少なくとも１つに設けられている。
【００１８】
本発明の請求項３に係わる反射鏡では、前記対向電極と前記反射膜電極との少なくとも一方が複数設けられており、前記切欠きはこれらの複数の電極の少なくとも１つに設けられている。
【００１９】
本発明の請求項４に係わる反射鏡では、前記切欠きは、１つ以上のスリットを含んでいる。
【００２０】
本発明の請求項５に係わる反射鏡では、前記切欠きは、１つ以上の開口を含んでいる。
【００２１】
本発明の請求項６に係わる反射鏡では、前記切欠きは、電極間電圧の印加が開始されたときに前記反射膜の周縁に位置する前記反射膜電極の部分で静電気力密度が最大になるよう設定されている。
【００２２】
本発明の請求項７に係わる反射鏡では、
反射面が形成された反射膜と、
この反射膜の周縁部を保持する保持部と、
前記反射膜に間隔をおいて対向しており、反射膜に沿って延びている１つ以上の対向電極と、
前記反射膜に設けられており、反射膜に沿って延びている１つ以上の反射膜電極と
を有しており、前記対向電極と前記反射膜電極との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働き、この静電気力に応じて前記反射膜が変形する反射鏡であって、
前記１つ以上の対向電極又は前記１つ以上の反射膜電極の内の少なくとも１つの電極には切欠きが設けられ、かつ前記切欠きが設けられた電極は一続きであり、
前記切欠きが設けられた前記電極の所定の領域に対する切欠きの占める割合が、電極間電圧が印加されたときに前記反射膜が所定の形状に変形するよう、前記反射膜電極に前記切り欠きの占める割合に応じた静電気力密度の分布を生じさせるように設定されている。
【００２３】
本発明の請求項８に係わる反射鏡では、前記切欠きは、前記対向電極の少なくとも１つに設けられている。
【００２４】
本発明の請求項９に係わる反射鏡では、前記対向電極と前記反射膜電極との少なくとも一方が複数設けられており、前記切欠きはこれらの複数の電極の少なくとも１つに設けられている。
【００２５】
本発明の請求項１０に係わる反射鏡では、前記切欠きは、１つ以上のスリットを含んでいる。
【００２６】
本発明の請求項１１に係わる反射鏡では、前記切欠きは、１つ以上の開口を含んでいる。
【００２７】
本発明の請求項１２に係わる反射鏡では、前記切欠きが設けられた前記電極の所定の領域に対する切欠きの占める割合は、前記反射膜の周縁で最小である。
【００２８】
本発明の請求項１３に係わる反射鏡では、
反射面が形成された反射膜と、
この反射膜の周縁部を保持する保持部と、
前記反射膜に間隔をおいて対向しており、反射膜に沿って延びている１つ以上の対向電極と、
前記反射膜に設けられており、反射膜に沿って延びている１つ以上の反射膜電極と
を有しており、前記対向電極と前記反射膜電極との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働き、この静電気力に応じて前記反射膜が変形する反射鏡であって、
前記１つ以上の対向電極は凹形状の電極を含んでおり、また前記１つ以上の反射膜電極は凸形状の電極を含んでおり、電極間電圧の印加が開始されたときに、前記反射膜電極に前記凹形状の電極に応じた静電気力密度の分布を生じさせ、前記反射膜を所定の形状に変形させる。
【００３０】
本発明の請求項１４に係わる反射鏡では、前記凹形状の電極には１つ以上のスリットが形成されている。
【００３１】
本発明の請求項１５に係わる反射鏡では、前記凹形状の電極には１つ以上の開口が形成されている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態に係わる反射鏡を説明する。先ず、図１〜図２を参照して本発明の第１の実施の形態の反射鏡を説明する。図１は、反射鏡の分解斜視図である。反射鏡は、下部基板１０１と、これの上側に配置されている上部基板１０２を有している。これらは互いに対向しており、スペーサ１０３を介して張り合わされる。
【００３３】
上部基板１０２はシリコンで形成されており、これの中央には円形の開口１０２ａが形成されている。上部基板１０２の下側にはこれの下面にわたってポリイミド層１０４とアルミ層１０５が積層されている。ポリイミド層１０４は所定の程度の可撓性を有している。開口１０２ａはこれらの層１０４，１０５により覆われている。層１０４，１０５の開口１０２ａに面する部分の上側には、光を反射する材料、例えばアルミで形成された反射層が設けられている。反射層の表面は反射面１０６として用いられている。反射層と、層１０４，１０５の開口１０２ａに面する部分とは反射膜１０７を形成している。アルミ層１０５は反射膜電極１０５として用いられており、反射膜１０７に沿って延びている。反射膜１０７の周縁部は上部基板１０２により保持されている。上部基板１０２は保持部として用いられている。
【００３４】
下部基板１０１は低抵抗の材料で形成されており、これの上面には絶縁膜１０１ａを介して対向電極１０８が形成されている。対向電極１０８の外形は円形である。対向電極１０８は反射膜１０７に間隔をおいて対向しており、反射膜１０７に沿って延びている。
【００３５】
対向電極１０８と反射膜電極１０５との間に電極間電圧が印加されたとき、反射膜電極に静電気力が働く。反射膜１０７は可撓性を持っており、この静電気力に応じて変形する。
【００３６】
図示しないが、対向電極１０８と反射膜電極１０５にはそれぞれ基板１０１，１０２から外部に延びている電極パッドを介してリード線に接線されている。これらのリード線は制御装置に接続されている。なお、下部基板１０１と反射膜電極１０５はともに接地されている。
【００３７】
下部基板１０１の詳細について説明する。対向電極１０８は１つであり、これには切欠き１０９が設けられている。切欠き１０９は対向電極１０８の周縁から中心に半径方向へ延びている６本の腕を有している。切欠き１０９の形状は対向電極１０８の中心に対して回転対称である。対向電極１０８は一続きであり、対向電極１０８の表面の電位は全ての場所で同じとなる。切欠き１０９は、電極間電圧の印加が開始されたときに、即ち反射膜１０７の変形が始まるときに、反射膜１０７を所定の形状に変形させる静電気力密度の分布が反射膜電極１０５にわたって生じるよう、設定されている。詳しく言い換えると、対向電極１０８の所定の領域に対する切欠きの占める割合が、電極間電圧が印加されたときに反射膜が所定の形状に変形するよう、設定されている。静電気力密度は電極間電圧が印加されたときに反射膜電極１０５の表面の単位面積あたりに働く静電気力の大きさである。「切欠きが設定されている」は切欠きの形状、数（本実施の形態では切欠きは１つであるが、後で説明する実施の形態には切欠きが複数であるものが記載される）、配置などが設定されていることを意味する。
【００３８】
上記切欠き１０９の設定について説明する。切欠き１０９のそれぞれの腕の形状は、対向電極１０８の周縁から中心に向かうに従って、円周方向に延びる領域に対する切欠きの占める割合が大きくなる。即ち、対向電極１０８の所定の領域に対する切欠きの占める割合は、反射膜１０７の周縁で最小である。電極間電圧を印加すると、反射膜電極１０５には中心に向かうに従って漸次減少する静電気力密度の分布が生じる。即ち、切欠き１０９は、電極間電圧の印加が開始されたときに反射膜１０７の周縁に位置する反射膜電極１０５の部分で静電気力密度が最大になるよう設定されている。外周近傍の静電気力密度は対向電極１０８に切欠き１０９が設けられていない場合に外周近傍に発生する静電気力密度と同程度である。このような静電気力密度の分布に応じて、反射膜１０７は球面、放物面などの結像に理想的な形状に変形する。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態においては単一の電極で結像性能の高い反射鏡を得ることができる。
【００４０】
電極の形状と切欠きの関係について説明する。ここで、図形の形状である「凸形状」と「凹形状」を以下のように定義する。１つの閉曲線又は複数の閉曲線により囲まれた内部領域をもつ平面図形を考える。「凸形状」とは、内部領域にある任意の２点を結ぶ線分が内部領域に含まれるときの図形の形状である。図２（Ａ）に示されている図形は凸形状の図形の例である。内部領域にある２点ＰＱ間の線分が内部領域に含まれていることが示されている。円、矩形などは凸形状である。「凹形状」とは、内部領域にある２点を結ぶ線分の一部が内部領域を通らないような２点が存在するときの図形の形状である。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）にはＵ字形とドーナツ形の凹形状の図形が示されている。内部領域を通らないような代表的な２点Ｐ’Ｑ’及び２点Ｐ”Ｑ”がそれぞれ示されている。
【００４１】
本明細書では、電極の形状が凹形状であるとき、電極に切欠きが設けられているものとし、電極の形状が凸形状であるとき、電極に切欠きが設けられていないものとする。本実施の形態では、対向電極１０８の形状は凹形状であり、反射膜電極１０５の形状は凸形状である。
【００４２】
本実施の形態には様々な修正と変形が可能である。例えば、切欠きは、静電気力密度が外周に向かうに従って漸次減少し、中心近傍で切欠きが設けられていない電極の場合と同程度であるよう、設定されていても良い。また、切欠きは、半径方向の特定の領域に働く静電気力が減少する静電気力密度の分布が生じるよう、設定されていても良い。このような静電気力密度の分布は従来、同心円状に並んだ多数の対向電極を用いて実現されていた。切欠きが上記のように設定されていれば、単一の一続きの対向電極を用いてこのような多数の対向電極と実質的に同様な効果を実現できる。
【００４３】
これにより、例えばフォーカス調整に使用する場合に反射膜が球面又は放物面に変形するように切欠きの形状を設定したり、反射鏡に組み合わされる他の光学系で生じる球面収差を補正する場合に反射膜が特定の非球面形状に変形するように切欠きの形状を設定したりする際に、電極数の増大を回避して制御系を単純化することが可能となる。
【００４４】
また、切欠き１０９は６本の腕を有しているが、本発明はこれに限定されない。切欠きはより好ましくは、変形時、反射膜に円周方向のうねりが発生することを回避するために、より細かい(円周方向の幅の狭い)、多数の腕を有している。
【００４５】
また、本実施の形態では低抵抗の材料で形成された下部基板１０１は反射膜電極１０５と同電位にされており、切欠き１０９の部分と反射膜電極１０５の間に電気的な相互作用力が生じることはない。本発明はこれに限定されない。例えば下部基板１０１をガラスなどの誘電体の材料で形成しても良い。この場合、切欠き１０９の部分の電位は単純に浮遊する。
【００４６】
また、本実施の形態では反射膜１０７は反射面を有する反射層、ポリイミド層１０４及びアルミ層１０５で形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、反射膜１０７は、静電気力によって変形する程度の可撓性を持っていればよいので、ポリイミド層の代わりに二酸化シリコン層を有していても良い。また、本実施の形態では反射面を有する反射層と、反射膜電極１０５として用いられているアルミ層１０５とが個別に形成されている。アルミ層１０５を用いずに、反射層を適切な反射率を持つ導電性の材料、例えばアルミで形成すれば、このアルミの層１つで反射層と反射膜電極とを兼ねることができることは言うまでもない。
【００４７】
また、本実施の形態では対向電極１０８に切欠き１０９を設けたが、反射膜電極に切欠きを設けても良い。この場合、反射膜電極の形状は凹形状である。上記のように１つの層が反射層と反射膜電極とを兼ねる場合は、反射面に切り欠かれた部分が生じるので結像性能が低下する。一方、反射層と反射膜電極とを個別に備える場合には、反射膜にわたって反射膜電極が存在する部分と、反射膜電極が存在しない部分、即ち切欠きの部分とが混在するため反射膜の剛性が均一ではなくなる。このため、切欠き部分で無視できない程度の剛性低下が起こり、この部分で大きな変形が発生することが予想される。このようなことから、所望の変形が得られない場合があり得る。従って、切欠きは対向電極のみに設けられることが望ましい。
【００４８】
また、本実施の形態では反射膜１０７の形状と対向電極１０８の外形とは円形であるが（対向電極１０８の形状は凹形状であり、円形ではない）、本発明はこれに限定されない。例えば、楕円、矩形でも良い。また、本実施の形態では切欠き１０９の形状は対向電極１０８の中心に対して回転対称であるが、回転非対称であっても良い。
【００４９】
ここで、本第１の実施の形態の別の側面を説明する。間隔ｘをおいて上下に対向している、面積Ｓの２つの平行平板電極に電圧Ｖを印加したとき、両電極に働く静電気力Ｆは、電極間の誘電率をε０として、次の式で求められる。
【００５０】
Ｆ  ＝  ε０ＳＶ２／（２ｘ２）
ゆえに、静電気力Ｆを変えるためには、電圧Ｖ又は間隔ｘ又は面積Ｓを変えればよい。
【００５１】
もし、一方の電極、ここでは上側の電極の所定の領域における静電気力を制御するとすれば、両電極の少なくとも一方、例えば下側の電極に切欠きを設ければよい。即ち、上側の電極の所定の領域に対向する、下側の電極の領域を考え、下側の電極のそれぞれの領域ごとに、領域の面積（対向面積）を設定すればよい。
【００５２】
これを本実施の形態に対応させると、対向電極１０８に切欠き１０９を設け、対向電極１０８を減少させることにより、反射膜電極１０５に働く静電気力の発生に寄与する、対向電極１０８の所定の領域ごとの面積を変えることになる。面積を変えることにより、反射膜１０７に働く静電気力を調整し、反射膜１０７を所定の形状に変形できる。従って、従来のように対向電極を複数の領域に分割して、これらと反射膜の電極との間にそれぞれ異なった電位差を与えずとも、反射膜電極１０５に働く静電気力を調整できる。また、単純な構成でありながらより精度の高い反射膜１０７の変形形状の制御を実現できる。
【００５３】
図３を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成の大部分は、基本的に第１の実施の形態の構成の大部分と同じである。尚、本実施の形態において、第１の実施の形態の図１を参照して説明した構成部材と実質的に同一の構成部材は、第１の実施の形態の対応する構成部材を指示していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施の形態の構成が第１の実施の形態の構成と異なる点は、対向電極の切欠きである。図３は対向電極２０８の平面図である。対向電極２０８の切欠き２０９は離散的に配置された円形の複数の開口を含んでいる。これらの開口は対向電極２０８の中心に対して回転対称に配置されている。
【００５５】
第１の実施の形態と同様に、対向電極２０８は一続きに延びる単一の電極であり、対向電極２０８の所定の領域に対する切欠き２０９の占める割合が、電極間電圧が印加されたときに反射膜１０７が所定の形状に変形するよう、設定されている。円周方向に延びる領域に対する切欠きの占める割合は、対向電極２０８の周縁から中心に向かうに従って大きくなる。切欠き２０９の占める割合はこれらの開口の半径又は隣り合う開口の間隔によって規定される。切欠きはより好ましくは、変形時、反射膜に円周方向のうねりが発生することを回避するために、より小さい、多数の開口を有する。
【００５６】
以上説明したように複数の開口を含む切欠きを用いれば、本実施の形態においても第１の実施の形態と同様に単一の電極で結像性能の高い反射鏡を得ることができる。
【００５７】
本実施の形態では開口は複数設けられているが、１つであっても良い。
【００５８】
図４を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成の大部分は、基本的に第１の実施の形態の構成の大部分と同じである。尚、本実施の形態において、第１の実施の形態の図１を参照して説明した構成部材と実質的に同一の構成部材は、第１の実施の形態の対応する構成部材を指示していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態では反射膜１０７の変形は回転非対称である。本実施の形態の構成が第１の実施の形態の構成と異なる点は、対向電極の切欠きである。図４は対向電極３０８の平面図である。対向電極３０８の切欠き３０９は複数のスリットを含んでいる。これらのスリットは、対向電極３０８を２等分する境界線を挟んで一方の側（スリット側）にわたって設けられており、他方の側（ノンスリット側）には設けられていない。
【００６０】
第１の実施の形態と同様に、対向電極３０８は一続きに延びる単一の電極である。スリット側のある領域に対する切欠き３０９の占める割合は、この領域に設けられたスリットの幅と、隣り合うスリットの間隔により規定される。言うまでもないが、スリット側の任意の領域に対する切欠き３０９の占める割合は、ノンスリット側の任意の領域に対する切欠き３０９の占める割合（これはゼロである）より大きい。このような割合の差に応じて、ノンスリット側に対向している反射膜電極１０５の部分には均一な静電気密度の分布が生じ、スリット側の部分ではこの静電気密度よりも小さな静電気密度がこの部分にわたって作用する。これより、反射膜１０７の変形は回転非対称になる。
【００６１】
これらのスリットが全て同じ幅を持ち、並行に等間隔に並んでいる場合は、スリット側に対向している反射膜電極１０５の部分には均一な静電気密度の分布が生じる。切欠きはより好ましくは、変形時、反射膜に円周方向のうねりが発生することを回避するために、より幅の小さい、多数のスリットを有する。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態にあっては単一の電極で回転非対称の形状に変形する反射膜を有する反射鏡を得ることができる。
【００６３】
本実施の形態では、回転非対称の形状に反射膜を変形させるためにスリットを含む切欠き３０９を用いたが、反射膜の必要な変形形状に応じて適切な切欠きの形状を設定することが可能である。例えば、図３を用いて第２の実施の形態で説明した円形の開口を対向電極の円周方向に不均一に配置することによっても回転非対称な変形形状が得られる。
【００６４】
また、本実施の形態ではスリットは複数設けられているが、１つであっても良い。
【００６５】
図５を参照して第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成の大部分は、基本的に第１の実施の形態の構成の大部分と同じである。尚、本実施の形態において、第１の実施の形態の図１を参照して説明した構成部材と実質的に同一の構成部材は、第１の実施の形態の対応する構成部材を指示していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６６】
第１〜第３の実施の形態においては単一の対向電極で反射膜の任意の変形形状を得るための電極構成について説明した。これらの実施の形態では反射膜電極の各領域に作用する静電気力密度の比が固定されてしまう。これは例えば光軸方向に焦点位置を変化させる場合のように、反射膜を平面、特定の変形形状及びその中間的な変形形状に変形させるには良いが、例えば反射鏡で焦点位置とともに光軸方向の微妙な補正を行う必要がある用途には従来のように対向電極を多数の領域に分割する手法の代替えにはならない。本実施の形態にあっては比較的少数の電極数で軸方向を補正して高い結像性能を得るための電極構成について説明する。
【００６７】
本実施の形態の構成が第１の実施の形態の構成と異なる点は、対向電極と切欠きである。図５は対向電極の平面図である。反射鏡では４つの対向電極４０８ａ，４０８ｂ，４０８ｃ，４０８ｄが設けられている。それぞれの対向電極は４５°の中心角をもつ扇形の外形を持ち、４つの扇形が円形を形作るよう間隔をおいて配置されている。この円形の中央に対応する、４つの対向電極４０８ａ，４０８ｂ，４０８ｃ，４０８ｄのそれぞれの部分（中央部分）には切欠き４０９ａ，４０９ｂ，４０９ｃ，４０９ｄが形成されている。これらの切欠きはそれぞれ複数のスリットを含んでいる。
【００６８】
第３の実施の形態と同様に、４つの対向電極４０８ａ，４０８ｂ，４０８ｃ，４０８ｄは一続きに延びる電極である。中央部分のある領域に対する切欠きの占める割合は、この領域に設けられたスリットの幅と、隣り合うスリットの間隔により規定される。４つの対向電極４０８ａ，４０８ｂ，４０８ｃ，４０８ｄが等電位になるように電極間電圧を印加すると、中央部分に対向している反射膜電極１０５の部分に作用する静電気密度は、中央部分を囲む部分に対向している反射膜電極１０５の部分に作用する静電気密度よりも小さくなる。これにより、対向電極に切欠きが設けられていない場合と比較して、球面に近い反射膜１０７の形状が得られる。
【００６９】
４つの対向電極４０８ａ，４０８ｂ，４０８ｃ，４０８ｄにそれぞれ異なる電極間電圧を印加することにより、反射鏡の焦点方向を変えることが可能である。従って、４つという最小限の電極数で光軸方向の補正と比較的高い結像性能を両立することが可能となる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態においては比較的少数の電極で結像性能の高い反射鏡を得ることができる。
【００７１】
本実施の形態ではこれらの対向電極にスリットはそれぞれ複数設けられているが、少なくとも１つの対向電極に１つのスリットが設けられていても良い。また、本実施の形態では対向電極が複数設けられているが、反射膜電極が複数設けられていても良いし、対向電極と反射膜電極がそれぞれ複数設けられていても良い。
【００７２】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したことから明らかなように、本発明に従った反射鏡は、対向電極の数を大きく増やすことなく、生産性の高い方法で形成可能な一様な剛性を有する反射膜を備え、比較的低い駆動電圧で動作可能であって、高い結像性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における反射鏡の分解斜視図。
【図２】（Ａ）は、凸形状を持つ図形の例を示す図であり、（Ｂ）は、Ｕ字形の凹形状を持つ図形の例を示す図であり、（Ｃ）は、ドーナツ形の凹形状を持つ図形の例を示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態における反射鏡の対向電極の平面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態における反射鏡の対向電極の平面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態における反射鏡の対向電極の平面図。
【図６】（Ａ）は、従来の反射鏡の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の反射鏡の斜視図。
【図７】（Ａ）〜（Ｅ）は、従来の反射鏡の製造方法の各工程を示す図。
【図８】従来の反射鏡の反射膜が変形する様子を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１０１  下部基板
１０２  上部基板
１０５  反射膜電極
１０６  反射面
１０７  反射膜
１０８  対向電極
１０９  切欠き
２０８  対向電極
２０９  切欠き
３０８  対向電極
３０９  切欠き
４０８ａ，４０８ｂ，４０８ｃ，４０８ｄ  対向電極
４０９ａ，４０９ｂ，４０９ｃ，４０９ｄ  切欠き
１００１  ガラス基板
１００２  対向電極
１００３  シリコン基板
１００６  反射膜電極
１００７  反射膜
【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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