(57)【要約】【課題】  小型、低消費電力で多様な球面収差およびコマ収差や非点収差を補正できる収差補正手段を有するピックアップ及びドライブを提供する。【解決手段】  可変焦点レンズアクチュエータＡ１は、磁界が加えられることで透明変形膜がパラボラ形状に撓み、透過された光の強度分布を変化させ、球面収差を補正することができる。また、透明変形膜を任意に傾かせることで、透過された光の伝搬方向を変化させ、コマ収差や非点収差を補正することができる。【選択図】  図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を、記録層を有する光情報記録媒体に照射する光路中に設けられた可変焦点レンズアクチュエータとを有し、
前記可変焦点レンズアクチュエータは、その形状が変化することによりコマ収差と非点収差の少なくとも何れかを補正する第１の変形部材と、その形状が変化することにより球面収差を補正する第２の変形部材を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
更に、前記光路中に、レンズを可動させる可動レンズアクチュエーターを有し、
前記可動レンズアクチュエーターによって、球面収差を補正することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
更に、前記光路中に、反射部材の形状が可変となる可変ミラーアクチュエーターとを有し、
前記可変ミラーアクチュエーターによって、球面収差を補正することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
光源と、
前記光源からの光を、記録層を有する光情報記録媒体に照射する光路中に設けられた可変焦点レンズアクチュエータとを有し、
前記可変焦点レンズアクチュエータは、
第１の変形部材と、
前記第１の変形部材の形状を変化させる第１の磁界印加部材と、
第２の変形部材と、
前記第２の変形部材の形状を変化させる第２の磁界印加部材と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
前記第１の変形部材によって、コマ収差と非点収差の少なくとも何れかを補正し、
前記第２の変形部材によって、球面収差を補正することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
更に、前記光路中に、球面収差補正手段が設けられていることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記球面収差補正手段にて、第１の球面収差を補正し、
前記第２の変形部材によって、前記第１の球面収差よりも小さい第２の球面収差を補正することを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光源と、
前記光源からの光を、記録層を有する光情報記録媒体に照射する光路中に設けられた液晶素子とを有し、
前記液晶素子は、球面収差を補正するための第１の電極パターンと、コマ収差と非点収差の少なくとも何れかを補正する第２の電極パターンとを有することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ面の変形を可能とし、可変焦点レンズや収差補正レンズなどの光学特性の可変な素子を有する可変レンズアクチュエータなどの収差補正素子を用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及や画像の高画質化等に伴う電子情報量の増加により、主要な情報記録媒体の１つである光ディスクは高密度化の一途をたどっている。高密度化は、一般に対物レンズの開口数増加と波長を短波長化することによる集光した光スポットサイズの縮小、記録層を多層化する方式などが採用されている。
【０００３】
光ディスクは半導体レーザからの光を、基板を通して集光するため、レーザ光の波長と対物レンズの開口数、基板の厚さ（ディスク入射面と記録層間の距離、以降基板厚）に依存した球面収差が発生する。この球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比例するため、開口数の増加に伴い、基板厚の誤差変動によって生じる球面収差が急激に増大する。また、記録層多層化により、レーザ光の入射側から見て最も近い記録層と最も遠い記録層の基板厚は数１０μｍ（マイクロメートル）異なるため、正常な記録・再生動作を実現するためにはこれらにより生じる球面収差を補正する機構が必須となる。
【０００４】
また、光ピックアップの対物レンズの材質として、ガラスやプラスティックなどが検討されている。プラスティックはコスト・量産性などの点でガラスよりも優れ、近年多くの光ピックアップでプラスティック製の対物レンズが使用されている。しかし、プラスティックレンズはガラスレンズに比べて屈折率の温度変化が非常に大きく、温度変化によって発生する球面収差が増大してしまう。したがって、特にプラスティック製の対物レンズに対しては、温度変化によって発生する球面収差を補正する機構が必須となる。
【０００５】
一方で、光ピックアップでは、レーザ光軸に対する光ディスクの傾き（ディスクチルト）や光ピックアップの組み立てにおける誤差によってコマ収差、非点収差などの収差が発生する。したがって、これらの収差を補正する必要がある。
【０００６】
球面収差は光軸に対して回転対称な収差であり、例えば光ピックアップのレンズを光軸方向に動かしたり、光ピックアップに可変焦点レンズを備え、該可変焦点レンズの焦点距離を変えたりすることで、球面収差を発生させることができる。一方、コマ収差、非点収差は光軸に対して回転非対称な収差であり、例えば透過型液晶素子を用いて、該液晶素子に印加する電圧のパターンを最適化することで、コマ収差や非点収差を発生させることができる。
【０００７】
特許文献１に記載の光ピックアップでは、球面収差を補正するレンズをアクチュエータにより光軸方向に平行に移動させて基板厚の誤差変動による球面収差とは反対の符号を持つ球面収差を発生させ、基板厚の誤差変動による球面収差を補正する技術が開示されている。
【０００８】
図１５は、従来の収差補正機構２２３を有する光ピックアップの光学系の１例を示す図である。
【０００９】
光ディスク２１２の記録層２１１の位置変化(記録層２１１ａと記録層２１１ｂの位置変化)等による球面収差の変化を補正するため、従来、対物レンズ２０９に入射するレーザ光源２０７からのレーザビームの発散角度を、レンズ２２１光軸方向の位置をモータ２２２を使用した一軸アクチュエータを用いて、変位させることにより行っている。
【００１０】
また、特許文献２に記載の光ピックアップでは、光の位相差を発生させる透過型液晶素子を用い、ディテクタからの信号により球面収差を補正する技術が開示されている。
【００１１】
特許文献３に記載の光ピックアップでは、対物レンズへレーザビームを反射する反射ミラーの反射面をパラボラ状に撓ませ、対物レンズに入射するレーザビームの強度分布パターンを変えることにより球面収差を補正する技術が公開されている。
【００１２】
特許文献４には、２つの透明電極面を有する液晶収差補正素子において、一方に光ディスクのラジアル方向のコマ収差を、他方に光ディスクのタンジェンシャル方向のコマ収差と非点収差を補正する透明電極パターンを具備し、液晶収差補正素子においてコマ収差と非点収差を発生させて、光ピックアップで発生したコマ収差と非点収差を補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１３−４５０６７号公報
【特許文献２】特開平１２−５７６１６号公報
【特許文献３】特開２００６−１５５８５０号公報
【特許文献４】特開２００５−１２２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に示した例では、次世代光ディスクの多層化に伴い、さらに大きな球面収差ＳＡ１が生じるため、その補正にはレンズの光軸方向へのさらに大きな平行移動が必要となる。例えば、４層以上になると、補正のためにレンズを光軸方向へｚ１＝数ｃｍ移動させねばならない場合がある。一方で、光ディスクの多層化によって生じる大きな球面収差ＳＡ１とは別に、基板厚の誤差変動やレーザの波長変動、温度変動によって対物レンズ（特にプラスチックレンズ）で発生する球面収差など、球面収差ＳＡ１に比べて小さな球面収差ＳＡ２もまた補正する必要がある。このため例えば、レンズを光軸方向へｚ２＝数１０μｍの細かなステップで移動させねばならない場合がある。レンズの移動量ｚと補正される球面収差ＳＡは略比例関係にあるため、球面収差ＳＡ１、ＳＡ２を補正するために必要なレンズの移動量ｚ１、ｚ２を独立に設計することはできない。本構造で数ｃｍの大きなレンズの移動と数１０μｍの小さく高精度なレンズの移動を両立するのは困難である。また、本構造では、球面収差補正機構が複雑であり、設置スペースが大きくなる。そのため、小型・薄型化が必須である光ピックアップでは、部品配置スペース確保が困難になるという問題がある。さらに、本構造でコマ収差、非点収差を補正することは困難である。
【００１５】
また、特許文献２に示した例で大きな球面収差ＳＡ１を補正するためには、光の位相差を発生させるための液晶素子への印加電圧を非常に大きくしなければならず、さらに多数の電極パターンが必要となるため、現実的でない。
【００１６】
一方、特許文献３に示した例では、可変ミラーの駆動電極は少なく、また球面収差補正アクチュエータと反射ミラーの機能を融合させているため小型化に適しているが、断面形状が複雑な反射ミラーの製作には多数の加工を要するため、コストが高くなる。また、ミラーの撓みによりミラー中心と端では電極間距離が異なり、そのため変形力をミラーに均一に加えることが困難であるという解決すべき課題がある。
【００１７】
また、特許文献４の液晶素子では、コマ収差や非点収差を補正することはできるが、同時に球面収差を補正することはできない。
【００１８】
本発明は以上の問題に鑑み、可変焦点レンズにおいて小型かつ簡易な制御で多様な球面収差を低消費電力で補正できる可変焦点レンズアクチュエータの提供を目的とする。さらに、小型・薄型化が必須である光ピックアップにおいて、光ディスクの多層化によって生じる大きな球面収差ＳＡ１と、基板厚の誤差変動やレーザの波長変動、温度変動によって対物レンズ（特にプラスチックレンズ）で発生する球面収差など、球面収差ＳＡ１に比べて小さな球面収差ＳＡ２との、多様な球面収差を補正するだけでなく、光軸に対する光ディスクの傾き（ディスクチルト）や光ピックアップの組み立てにおける誤差によって発生するコマ収差、非点収差なども同時に補正する手段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】
【００１９】
本発明の光ピックアップは、複数の球面収差補正機構を備え、第１の球面収差補正機構は光ディスクの多層化によって生じる大きな球面収差ＳＡ１を補正する。また第２の球面収差補正機構は基板厚の誤差変動やレーザの波長変動、温度変動によって対物レンズで発生する球面収差など、前記球面収差ＳＡ１に比べて小さな球面収差ＳＡ２を補正する。前記第１または第２の球面収差補正機構の少なくとも一方は、さらにコマ収差、非点収差などのレンズの光軸に対して回転非対称な波面収差も補正することを特徴とする。
【００２０】
このコマ収差および非点収差を補正する前記第１または第２の球面収差補正機構は、可変焦点レンズアクチュエータによって構成される。該可変焦点レンズアクチュエータは、照射される光を屈折するレンズ部材と、磁界が加えられることで、前記レンズ部材に撓む力を付与する磁性力付与部材と、電流が印加されることにより、前記磁性力付与部材に前記磁界を加えて前記レンズ部材を所望形状に撓ませる電磁石構造体とを備えている。
【００２１】
または、コマ収差および非点収差を補正する前記第１または第２の球面収差補正機構は、透過型液晶素子によって構成される。該透過型液晶素子は、複数の透明電極面を有し、第１の透明電極は球面収差を補正するための電極パターンを備え、また第２の透明電極はコマ収差と非点収差を補正する電極パターンを備えている。
【００２２】
また、他方の球面収差補正機構は、例えば光ピックアップのレンズをアクチュエータにより光軸方向に平行移動させる機構によって構成される。または、該他方の球面収差補正機構は、光ピックアップの所定位置に対してミラー面の変形が可能な変形ミラー装置によって構成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、小型かつ簡易な低消費電力の制御で多様な球面収差およびコマ収差、非点収差を補正できる光ピックアップを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第1実施形態の焦点可変レンズ装置の可変ミラーアクチュエータを組み込んだ光ピックアップの光学系の概略図である。
【図２】(ａ)は、第1実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図であり、(ｂ)は、反射膜と一体に形成される変形膜と変形膜に固定される磁性体を(ａ)図のＡ方向から見た図である。
【図３】第２実施形態の可変ミラーアクチュエータを組み込んだ光ピックアップの光学系の概略の一例を示す図である。
【図４】(ａ)は、第２の実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図であり、(ｂ)は、反射膜と一体に形成される変形膜と変形膜に固定されるリング状磁性体を(ａ)図のＢ方向から見た図である。
【図５】第３実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図である。
【図６】第４実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図である。
【図７】(ａ)は、第５実施形態の可変ミラーアクチュエータのリング状磁性体、変形膜、および反射膜を有する反射体を示す下面図であり、(ｂ)は、(ａ)図のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】(ａ)は、第６実施形態の可変ミラーアクチュエータのリング状磁性体、変形膜、および反射膜を有する反射体を示す下面図であり、(ｂ)は、(ａ)図のＤ−Ｄ線断面図であり、(ｃ)は、(ａ)図のＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】(ａ)は、第７実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図であり、(ｂ)は、反射膜と一体に形成される変形膜を(ａ)図のＦ方向から見た図である。
【図１０】(ａ)は、第８実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図であり、(ｂ)は、反射膜と一体に形成される変形膜とこれに固定されるリング状磁性体を(ａ)図のＧ方向から見た図である。
【図１１】第９実施形態の可変ミラーアクチュエータのリング状磁性体、変形膜、および反射膜を有する反射体を示す下面図である。
【図１２】リング状磁性体に磁力を加えた場合のミラー中心(反射膜２７の中心)からの距離に対するミラーの変位量を表した図である。
【図１３】ミラー中心(反射膜の中心)からの距離に対するミラー(反射膜)表面形状と理想放物曲線との偏差を表した図である。
【図１４】(ａ)は、第１０実施形態の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図であり、(ｂ)は、(ａ)のホルダと導線を(ａ)図のＨ方向から見た図である。
【図１５】従来の収差補正機構を有する光ピックアップの光学系の１例を示す図である。
【図１６】本発明の光ディスク装置の全体概略図である。
【図１７】第９実施形態の複数の球面収差補正機構を備える光ピックアップの概略図である。
【図１８】第９実施形態の可変焦点レンズアクチュエータの一例を示す概略図である。
【図１９】第１０実施形態の複数の球面収差補正機構を備える光ピックアップの概略図である。
【図２０】第１０実施形態の可変ミラーアクチュエータの一例を示す概略図である。
【図２１】光ディスクの基板厚誤差とそれによって発生する球面収差の関係を示す図である。
【図２２】第１実施形態の可変焦点レンズアクチュエータの変形量と球面収差の関係を示す図である。
【図２３】可変焦点レンズアクチュエータＡ１におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図２４】液晶素子を用いて、球面収差およびコマ収差かつ／または非点収差の補正を行う実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２６】
図１６は本発明の実施形態の光ディスク装置の全体的な構成の一例を示したものである。
【００２７】
光ディスク装置１００は、光ピックアップＨ１と回転モータを備えており、光ディスク３２は回転モータによって回転可能な構成となっている。
【００２８】
光ピックアップＨ１は、光を光ディスク３２に照射してデジタル情報を記録および／または再生する役割を果たす。光ピックアップＨ１で検出された再生光は電流電圧（ＩＶ）変換された後、信号処理回路に入力される。信号処理回路によって再生信号やサーボ信号が生成され、コントローラに送られる。
【００２９】
コントローラはサーボ信号に基づき、サーボ制御回路やアクセス制御回路、自動位置制御手段を制御する。自動制御手段は回転モータにより光ディスク３２の回転制御を、アクセス制御回路は光ピックアップＨ１の位置制御を、サーボ制御回路は後述する光ピックアップＨ１の対物レンズの位置制御などを行う。これにより光ディスク３２の任意の位置に光スポットを位置づける。また、コントローラは再生か記録かによってレーザドライバを制御し、後述する光ピックアップＨ１に含まれるレーザを適当なパワー／波形で発光させる。
【００３０】
光ディスク装置１００は、記録層を複数有する多層光ディスクの記録／再生に対応しており、対象とする層に応じて発生する球面収差を補正するため、コントローラは後述する球面収差補正機構を制御する。また、コントローラは光軸に対する光ディスクの傾き（ディスクチルト）や光ピックアップの組み立てにおける誤差によって発生するコマ収差、非点収差を補正するため、後述する収差補正機構を制御する。
【００３１】
図２１は、対物レンズのＮＡを０．８５としたとき、すなわちＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）における光ディスクの基板厚誤差とそれによって発生する球面収差量の関係を表す図である。多くのＢＤ用光ピックアップの対物レンズは、２層ＢＤのＬ０層（基板厚０．１ｍｍ）とＬ１層（基板厚０．０７５ｍｍ）の中間位置である基板厚０．０８７５ｍｍにおいて球面収差が０となるように設計されているが、記録層の位置がこの厚みからずれた場合、図２１に示すような球面収差が発生する。このように球面収差量は基板厚誤差に略比例し、例えば５０μｍずれた記録層では約３００ｍλｒｍｓと非常に大きな球面収差が発生する。これによってスポットは集光されなくなり、光ディスクの情報を正しく読みだすことができなくなる。一方で、基板厚の誤差変動やレーザの波長変動、温度変動によって対物レンズで発生する球面収差などによっても光ディスク上でのスポットは正しく集光されなくなる。これらの球面収差は、前記球面収差に比べると小さな量であるが、多層光ディスクにおいて前記球面収差を補正してある記録層に焦点を合わせている間にも変化するため、微調整する必要がある。また、光ピックアップにおいて再生信号強度が最大となるように意図的に球面収差を振って球面収差が最適に補正されている状態を探索することがあるが、この場合は球面収差が微調整できることが望ましい。
＜＜第１実施形態＞＞
図１は、第1実施形態の焦点可変レンズ装置の可変ミラーアクチュエータＡ１を組み込んだ光ピックアップＰ１の光学系の概略の一例を示している。
【００３２】
第1実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１は、レーザビームを反射する反射ミラー(反射膜１７)の反射面を任意に変形させ、球面収差補正を可能とするものである。
【００３３】
光ピックアップＰ１は、光ピックアップＰ１に装着される複数の記録層１１(１１ａ、１１ｂ)が形成された光ディスク１２と、光ディスク１２の記録層１１に照射するレーザビームを発光するレーザ光源７と、光ディスク１２の記録層１１で反射されたレーザビームを検出するディテクタ１とを備えている。
【００３４】
光ピックアップＰ１は、レーザ光源７から光ディスク１２の記録層１１を介してのディテクタ１までのレーザビームの光路に、レーザ光源７や光ディスク１２の記録層１１からのレーザビームを反射と透過で分割する偏光ビームスプリッタ３と、偏光ビームスプリッタ３で反射されたレーザ光源７からのレーザビームを光ディスク１２の記録層１１に向けて反射するとともに記録層１１で反射されたレーザビームをディテクタ１に向けて反射する可変ミラーアクチュエータＡ１と、直線偏光を円偏光に変換する１/４波長板８と、レンズアクチュエータ１０により光軸方向に移動され光ディスク１２の記録層１１に対してレーザビームを集光する対物レンズ９と、記録層１１で反射されたレーザビームをディテクタ１に対して集光する集光レンズ２とを備えている。
【００３５】
なお、光ピックアップＰ１のレーザ光源７と偏光ビームスプリッタ３との間には、レーザ光源７からのレーザビームを平行光とするコリメートレンズ６と、コリメートレンズ６でコリメートされたレーザビームを分割するグレーティング５とを備えている。
【００３６】
＜可変焦点レンズアクチュエータＡ１＞
図２(ａ)は、図１の可変ミラーアクチュエータＡ１を例示した軸方向の縦断面図であり、図２(ｂ)は、可変ミラーアクチュエータＡ１の反射膜１７と一体に形成される変形膜１６と変形膜１６に固定されるリング状磁性体１８を図２(ａ)のＡ方向から見た図である。
【００３７】
可変ミラーアクチュエータＡ１において、図１に示すように、レーザビームを反射する反射膜１７は、レーザビームを反射する材料、例えば、アルミ、銀等の金属、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２を含む誘電体多層膜等を用いて、平板状に形成されている。このように、反射膜１７は金属などの単層膜でもよいし、誘電体などを用いた多層膜反射膜でもよいし、限定されない。
【００３８】
ここで、レーザビームは、円形の横断面を有し、反射膜１７に対して４５度の角度で入射するため、反射膜１７は、反射膜１７で反射したレーザビームが反射前と同様な円形の横断面となるようなレーザビーム進行方向に長い楕円形の平板状に形成されている。
【００３９】
反射膜１７は、図２に示すように、反射膜１７と同形状の楕円形の例えばシリコン基板等の変形膜１６の一方面上に積層されている。なお、変形膜１６は、変形可能な部材であれば、シリコン基板以外のもので構成してもよく、シリコン基板に限定されない。
【００４０】
変形膜１６の他方面上には、反射膜１７を反射前と同様なレーザビームに反射するようなパラボラ状に撓ませるため、リング状磁性体１８が積層され固定されている。なお、リング状磁性体１８は反射膜上に積層され固定されても良い。
【００４１】
リング状磁性体１８は、磁性体を用いて構成されている。そして、リング状磁性体１８は、図１に示すように、レーザビームが反射膜１７に対して４５度の角度で入射するため、反射膜１７で反射したレーザビームが反射前と同様な円形の横断面となるように、反射膜１７、変形膜１６と同様、レーザビームの進行方向に長い楕円形のリング形状に形成されている。リング状磁性体１８は、それ自身の剛性により変形膜１６の変形を阻害しないため、低剛性の構造がより望ましい。
【００４２】
なお、リング状磁性体１８は、例えばフォトレジストに磁性粉体を分散させた複合材料でもよく、磁界によって磁力を強く受ける材料であれば、限定されない。
【００４３】
このように、反射膜１７が変形膜１６の一方面上に積層されるとともに、変形膜１６の他方面上にリング状磁性体１８が積層された複数の積層物を有するリング構造を、以下、反射体１７Ｔ(図２参照)と称する。
【００４４】
図２(ａ)に示すように、可変ミラーアクチュエータＡ１においては、反射体１７Ｔが、反射膜１７、変形膜１６と同様な楕円形の外周形状を有するリング状のスペーサ１５を介して、電磁石Ｄ１の上に設けられている。
【００４５】
スペーサ１５は、樹脂等の非磁性体が望ましく、変形膜１６と一体に形成してもよい。なお、スペーサ１５は、可変ミラーアクチュエータＡ１の性能が劣化しなければ磁性体で形成してもよい。
【００４６】
電磁石Ｄ１は、磁性体のヨーク１４と、その中央部を形成するヨーク中央部１４ｃの周りに複数回巻線されるコイル１３とを備えている。
【００４７】
電磁石Ｄ１のヨーク１４は、リング状磁性体１８と同様な楕円形の楕円柱状のヨーク中央部１４ｃと、ヨーク中央部１４ｃの下部外周に連続して形成されるヨーク周辺部１４ｓとを有している。ヨーク周辺部１４ｓは、軸方向断面が内方に開口したコ字状を有し、反射膜１７、変形膜１６(図２(ｂ)参照)と同様な楕円形の外周形状を有している。
【００４８】
なお、ヨーク１４は、鋼板の薄板を複数枚積層した鉄心、フェライト、コバルト等で形成される。
【００４９】
本構成の可変ミラーアクチュエータＡ１は、電磁石Ｄ１のコイル１３に電流を印加することにより、ヨーク１４に強い磁界を発生させ、反射体１７Ｔのリング状磁性体１８を引き付けることで、図２(ａ)の二点鎖線に示すように、変形膜１６、反射膜１７を共にパラボラ状に撓ませている。このように、反射膜１７を収差補正に好適なパラボラ状に撓ませることにより、反射膜１７で反射されたレーザビームの発散角度を制御する。これにより、記録層１１の位置が、図１に示す記録層１１ａの位置ｐ１と記録層１１ｂの位置ｐ２とに変わることにより発生するレーザビームの球面収差を補正している。
【００５０】
ここで、ヨーク１４の構造は、コイル１３の内方にのみ形成される単純な楕円柱形状のヨーク中央部１４ｃだけの構成よりも、図２(ａ)に示すコイル１３の外周外方領域に同心楕円状のヨーク周辺部１４を連結付加する構成の方が、コイル１３周りの磁力線の密度が高くなり、よりリング状磁性体１８に働く磁力を強くできるため、より望ましい。
【００５１】
例えば、図２(ａ)に示すように、断面コ字状のヨーク周辺部１４ｓにヨーク周辺上部１４ｓ１を形成することで、コイル１３周りに形成される磁界をより高密度にでき、リング状磁性体１８に、より強い磁力を付与できる。
【００５２】
なお、ヨーク１４は、ヨーク中央部１４ｃだけで構成してもよいのは勿論である。
【００５３】
図２２は第１実施形態の可変焦点レンズアクチュエータの変形量と球面収差の関係の一例を示す図である。基板厚誤差がない状態において略平坦な変形膜１６を、基板厚の変化に伴い図２に示すように曲率を変化させることで、基板厚誤差によって発生する球面収差をほぼ相殺することができる。本例では、例えば５０μｍの基板厚の変化に対して、曲率を０．０４５［１／ｍｍ］に変形することで、約３００ｍλｒｍｓ発生していた球面収差をほぼ補正することができる。
【００５４】
＜光ディスク３２の記録層３１からの記録の読み取り＞
次に、光ピックアップＰ１に装着された光ディスク１２の記録層１１からのレーザビームによる記録(信号)の読み取りについて、記録層１１ｂからの読み取りを例に説明する。
なお、記録層１１ａからの記録(信号)の読み取りも同様である。
【００５５】
図１に示すように、光ディスク１２の記録層１１ｂに記録されたピットを電気信号として読み取るため、レーザ光源７から出射されたレーザビームは、コリメートレンズ６でコリメートされ、グレーティング５を透過した後、偏光ビームスプリッタ３で可変ミラーアクチュエータＡ１に向けて反射される。なお、レーザ光源７から出射されたレーザビームの一部は偏光ビームスプリッタ３を透過し、フロントモニタ４で受光され、レーザ光源７の発光強度がモニタされる。
【００５６】
そして、偏光ビームスプリッタ３で反射されたレーザビームは、可変ミラーアクチュエータＡ１の反射膜１７で反射され、その後、１/４波長板８を透過し円偏光に変換され、対物レンズ９により記録膜１１ｂ上に集光され、記録膜１１ｂから反射される。記録膜１１ｂで反射されたレーザビームは、再び対物レンズ９を透過してコリメート光に変換された後、１/４波長板８を透過し直線偏光に変換され、可変ミラーアクチュエータの反射膜１７によって偏光ビームスプリッタ３に向けて反射される。
【００５７】
反射膜１７で反射されたレーザビームは、偏光ビームスプリッタ３を透過し、集光レンズ２によりディテクタ１上に集光され、ディテクタ１に入射される光量が、電気信号に変換される。
【００５８】
この際、光ディスク１２の記録層１１(１１ａまたは１１ｂ)上に、対物レンズ９のレーザビームの焦点位置を合わせるため、ディテクタ１で受光したレーザビームの情報を元に、制御回路Ｃ１で演算した対物レンズ９の移動量を示す信号に基づき、レンズ駆動回路Ｃ２から駆動電流をレンズアクチュエータ１０に流す。これにより、レンズアクチュエータ１０は、対物レンズ９を光軸または、光軸と直角方向に光ディスク１２の記録層１１に対して並進または回転させる。
【００５９】
また、ディテクタ１で受光した情報を元に、制御回路Ｃ１で演算した反射膜１７の撓み量を示す信号に基づき、ミラー駆動回路Ｃ３から、電流を可変ミラーアクチュエータＡ１のコイル１３に印加する。
【００６０】
これにより、可変ミラーアクチュエータＡ１は、コイル１３に流れる電流により、ヨーク１４の中心部に強い磁界を発生させ、反射体１７Ｔのリング状磁性体１８を、図２(ａ)の二点鎖線で示すように電磁石Ｄ１に向けて引き付ける。これに伴い、電磁石Ｄ１にスペーサ１５を介して支持される反射体１７Ｔの変形膜１６、反射膜１７がパラボラ状に撓む。
【００６１】
このように、可変ミラーアクチュエータＡ１のコイル１３に電流を流すことで反射膜１７を所望のパラボラ状に撓ませ、反射膜１７で反射されたレーザビームの発散角度を、コイル１３の電流の大小で制御し、記録層１１の位置が、位置Ｐ１(記録層１１ａ)と位置Ｐ２(記録層１１ｂ)とに変わることにより生ずるレーザビームの球面収差を補正している。
＜＜第２実施形態＞＞
次に、第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２について、図３、図４を用いて説明する。
【００６２】
図３は、第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２を組み込んだ光ピックアップＰ２の光学系の概略の一例を示す図である。
【００６３】
図４(ａ)は、第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２を例示した軸方向の縦断面図であり、図４(ｂ)は、可変ミラーアクチュエータＡ２の反射膜２７と一体に形成される変形膜２６と変形膜２６に固定されるリング状磁性体２８を図４(ａ)のＢ方向から見た図である。
【００６４】
図３に示す第２実施形態の光ピックアップＰ２は、基本的な構成は第１実施形態の光ピックアップＰ１(図１参照)と同様であるが、第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１の配置を、レーザビームが垂直に入射する可変ミラーアクチュエータＡ２として異ならせたものである。これに伴い、第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２は、第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１の構成と異ならせている。
【００６５】
その他の構成は、第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００６６】
なお、図３、図４においては、可変ミラーアクチュエータＡ２の各構成要素の符号を２０番台の符号を付して示している。
【００６７】
以下、第２実施形態の光ピックアップＰ２の第１実施形態と異なる構造を詳細に説明する。
【００６８】
第２実施形態の光ピックアップＰ２は、図１に示す第１実施形態の光学系においてグレーティング５と対物レンズ９との間にある光学系を異ならせている。
【００６９】
図３に示す光ピックアップＰ２において、レーザ光源７から発光され一部がビームスプリッタ１９で反射されたレーザビームは、偏光ビームスプリッタ３を透過し、１/４波長板８を透過し円偏光とされる。この１/４波長板８を透過したレーザビームは、可変ミラーアクチュエータＡ２の反射膜２７で反射され、再び１/４波長板８を透過し直線偏光とされた後、偏光ビームスプリッタ３で光ディスク１２の記録層１１に向けて反射される。
【００７０】
偏光ビームスプリッタ３で反射されたレーザビームは、対物レンズ９を透過し集光され、記録膜１１(１１ａまたは１１ｂ)で反射される。反射されたレーザビームは、再び対物レンズ９を透過し平行光とされ、偏光ビームスプリッタ３で反射され、１/４波長板８を透過し円偏光とされる。そして、可変ミラーアクチュエータＡ２の反射膜２７で再び反射されたレーザビームは、１/４波長板８を透過し直線偏光とされ、さらに、偏光ビームスプリッタ３を透過し、ビームスプリッタ１９に向けて照射され、一部が透過して集光レンズ２によりディテクタ１に集光される。
【００７１】
光ピックアップＰ２の光学系では、レーザビームは、可変ミラーアクチュエータＡ２の反射ミラー２７に対して垂直に入射・反射する。そのため、反射ミラー２７に照射されるレーザビームは円形となる。
【００７２】
そこで、第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２は、第１実施形態の楕円柱状の可変ミラーアクチュエータＡ１を、円柱形状に形成したものである。これ以外の構成は第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１と同様である。
【００７３】
図４に示すように、第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２においては、反射膜２７が円形の平板状に形成され、変形膜２６が、反射膜２７と同形状の円形の平板状に形成されている。そして、変形膜２６に固定されるリング状磁性体２８は、円形のリング形状に形成される。これにより、図４(ｂ)に示すように、反射体２７Ｔは、円形の平板状に形成されている。
【００７４】
図４(ａ)に示すように、反射体２７Ｔは、変形膜２６、反射膜２７と同形状の外周形状をもつ円形のリング状のスペーサ２５を介して、円柱状の電磁石Ｄ２に設置される。
【００７５】
電磁石Ｄ２は、リング状磁性体２８と同様な円形の円柱状のヨーク中央部２４ｃとその下部外周に連続して形成される軸方向断面が内方に開口したコ字状の磁性体のヨーク周辺部２４ｓとを有する略円柱形状のヨーク２４を備えている。
【００７６】
そして、電磁石Ｄ２のヨーク２４の円柱状のヨーク中央部２４ｃの周りには、コイル２３が複数回巻線されている。
【００７７】
なお、図４(ａ)における寸法ｔは、リング状磁性体２８とヨーク２４との間の空隙の寸法を示しており、また、図４(ｂ)における寸法Ｗ１は、円形のリング状磁性体２８の内径の半径寸法を示しており、図４(ｂ)における寸法Ｗ２は、円形のリング状のスペーサ２５の内径の半径寸法を示している。
【００７８】
第２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ２によれば、第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１で用いる図２の楕円形ミラーの反射膜１７と異なり、反射膜２７が円形状とでき、ミラーサイズを小さくすることが可能である。
【００７９】
また、可変ミラーアクチュエータＡ２は、円柱状に製作できるので製造が容易である。また、反射膜２７を変形させる制御回路Ｃ１、ミラー駆動回路Ｃ３による制御が容易となる。なお、リング状磁性体２８は反射膜上に積層され固定されても良い。
＜＜第３実施形態＞＞
次に、第３実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ３について、図５を用いて説明する。
【００８０】
図５は、第３実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ３を例示した軸方向の縦断面図である。
【００８１】
第３実施形態の光ピックアップの基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１参照、図３参照)と同様であり、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のヨーク１４、ヨーク２４(図２(ａ)、図４(ａ)参照)の形状が異なるものである。
【００８２】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００８３】
なお、図５においては、可変ミラーアクチュエータＡ３の各構成要素の符号を３０番台の符号を付して示している。
【００８４】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のヨーク１４、２４と異なる構造を説明する。
【００８５】
図５に示す第３実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ３は、第１実施形態のヨーク１４と同様な楕円柱形状のヨーク３４の場合(図２参照)は、コイル３３の内径側のヨーク３４の中心部を楕円柱状の空洞３４ｋとしている。
【００８６】
一方、第２実施形態のヨーク２４と同様な円柱形状のヨーク３４の場合(図４参照)は、コイル３３の内径側のヨーク３４の中心部を円柱状の空洞３４ｋとしている。
【００８７】
これにより、コイル３３の内径側のヨーク３４に流れる磁束が、コイル３３の内側のヨーク中央部３４ｃにより集中し、結果として、リング状磁性体３８を通る磁束密度が高くなる。従って、リング状磁性体３８への電磁石Ｄ３の引力が向上する効果を奏する。
＜＜第４実施形態＞＞
次に、第４実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ４について、図６を用いて説明する。
【００８８】
図６は、第４実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ４を例示した軸方向の縦断面図である。
【００８９】
第４実施形態の光ピックアップの基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図３参照)と同様であり、図６に示す可変ミラーアクチュエータＡ４のヨーク４４ａの形状を、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のヨーク１４、２４(図２(ａ)、図４(ａ)参照)の形状と異ならせたものである。
【００９０】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００９１】
なお、図６においては、可変ミラーアクチュエータＡ４の各構成要素の符号を４０番台の符号を付して示している。
【００９２】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のヨーク１４、２４と異なる構造を説明する。
【００９３】
第４実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ４は、第１、第２実施形態の楕円柱形状または円柱形状のヨーク１４、２４を、コイル４３の内周部のヨーク４４ａを鉄心、フェライト等の磁性体で形成する一方、コイル４３外周部の箇所を例えば樹脂などの別材料の構造体のホルダ４４Ｈで構成している。
【００９４】
ここで、ヨーク４４ａと別体の構造体であるホルダ４４Ｈに、第１、２実施形態のスペーサ１５、２５(図２(ａ)、図４(ａ)参照)に相当する構造を一体に形成している。
【００９５】
これにより、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のヨーク１４、２４の箇所を、ヨーク４４ａとホルダ４４Ｈとの構造とすることが可能である。
【００９６】
また、ホルダ４４Ｈに加工容易な材料を用いることにより、加工の容易化が行える。
【００９７】
また、光ピックアップの樹脂の基本支持部材であるベース部材と一体にホルダ４４Ｈを形成することが可能となり、光学系への適合性が向上する。
＜＜第５実施形態＞＞
次に、第５実施形態の可変ミラーアクチュエータについて、図７を用いて説明する。
【００９８】
図７(ａ)は、第５実施形態の可変ミラーアクチュエータのリング状磁性体５８、変形膜５６、および反射膜５７を有する反射体５７Ｔを示す下面図(図２(ａ)のＡ方向矢視図)であり、図７(ｂ)は、図７(ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。
【００９９】
第５実施形態の光ピックアップの基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図３参照)と同様であり、図７に示す可変ミラーアクチュエータの変形膜５６の形状を、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２の変形膜１６、２６(図２、図４参照)の形状と異ならせたものである。
【０１００】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
なお、図７においては、可変ミラーアクチュエータの反射体５７Ｔの各構成要素の符号を５０番台の符号を付して示している。
【０１０２】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２の変形膜１６、２６と異なる構造を説明する。
【０１０３】
図７に示す第５実施形態の可変ミラーアクチュエータの変形膜５６は、第１、第２実施形態の単一膜厚の変形膜１６、２６に対して、リング状磁性体５８の外周外方の領域において、同心円状に膜厚の厚い領域５６ａ(５６ａ1、５６ａ2、５６ａ3)と薄い領域５６ｂ(５６ｂ1、５６ｂ2、５６ｂ3、５６ｂ4)が交互に周期的に形成されている。
【０１０４】
変形膜５６の厚い領域５６ａと薄い領域５６ｂとの各１周期内での膜厚の厚い領域５６ａの割合は、ミラー中心、すなわち反射膜５７の中心から離隔するに従い低下し、それに伴い、ミラー中心(反射膜５７の中心)から離隔するに従い、ミラーを構成する反射体５７Ｔの実効的な剛性が低下している。
【０１０５】
そのため、膜厚の厚い領域５６ａと薄い領域５６ｂとの各１周期内での厚い領域５６ａの割合を最適化することにより、リング状磁性体５８に働く磁力によって、反射体５７Ｔを理想的なパラボラ形状に変形させることができる。
【０１０６】
なお、第５実施形態においては、円形状のリング状磁性体５８、変形膜５６、反射膜５７を有する反射体５７Ｔを例示して説明したが、第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１(図２参照)のように、楕円形状のリング状磁性体１８、変形膜１６、反射膜１７を有する反射体１７Ｔにも同様に適用できることは勿論である。
【０１０７】
また、リング状磁性体５８は反射膜上に積層され固定されても良い。
＜＜第６実施形態＞＞
次に、第６実施形態の可変ミラーアクチュエータについて、図８を用いて説明する。
【０１０８】
図８(ａ)は、第６実施形態の可変ミラーアクチュエータのリング状磁性体６８、変形膜６６、および反射膜６７を有する反射体６７Ｔの下面図(図２(ａ)のＡ方向矢視図に相当)であり、図８(ｂ)は、図８(ａ)のＤ−Ｄ線断面図であり、図８(ｃ)は、図８(ａ)のＥ−Ｅ線断面図である。
【０１０９】
第６実施形態の光ピックアップの基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図３参照)と同様であり、図８に示す可変ミラーアクチュエータの変形膜６６の形状を、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２の変形膜１６、２６(図２(ａ)、図４(ａ)参照)の形状と異ならせたものである。
【０１１０】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
なお、図８においては、可変ミラーアクチュエータの反射体６７Ｔの各構成要素の符号を６０番台の符号を付して示している。
【０１１２】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２の変形膜１６、２６と異なる構造を説明する。
【０１１３】
図８に示す第６実施形態の可変ミラーアクチュエータの変形膜６６は、第１、第２実施形態の単一膜厚の変形膜１６、２６(図２、図４参照)と比べ、リング状磁性体６８の外周外方領域に、膜厚が薄い領域６６ｂの間に膜厚が厚い領域６６ａが放射状に広がる構成である。そして、膜厚が厚い領域６６ａは、変形膜６６における中心部に近づくに従いの幅が広くなる一方、外周に近づくに従って幅が狭くなるように形成されている。
【０１１４】
これにより、ミラー中心(反射膜６７の中心)から離隔するに従って、ミラーを形成する反射体６７Ｔの実効的な剛性が低下する。
【０１１５】
そのため、変形膜６６における放射状に膜厚が厚い領域６６ａが広がる構造を最適化することにより、リング状磁性体６８に働く磁力によって、反射体６７Ｔを理想的なパラボラ形状に変形させることができる。
【０１１６】
なお、第６実施形態においては、円形状のリング状磁性体６８、変形膜６６、反射膜６７を有する反射体６７Ｔを例示して説明したが、第１実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１(図２参照)のように、楕円形状のリング状磁性体１８、変形膜１６、反射膜１７を有する楕円形状の反射体１７Ｔにも同様に適用できることは勿論である。
＜＜第７実施形態＞＞
次に、第７実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ７について、図９を用いて説明する。
【０１１７】
図９(ａ)は、第７実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ７を例示した軸方向の縦断面図であり、図９(ｂ)は、可変ミラーアクチュエータＡ７の反射膜７７と一体に形成される変形膜７６を図９(ａ)のＦ方向から見た図である。
【０１１８】
第７実施形態の光ピックアップの基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図３参照)と同様であり、図９(ａ)に示す可変ミラーアクチュエータＡ７は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のリング状磁性体１８、２８(図２(ａ)、図４(ａ)参照)の形状とミラー変形原理(反射体１７Ｔ、２７Ｔの変形原理)を異ならせたものである。
【０１１９】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２０】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のリング状磁性体１８、２８およびミラー変形原理(反射体１７Ｔ、２７Ｔの変形原理)と異なる構造を説明する。
【０１２１】
なお、図９においては、可変ミラーアクチュエータＡ７の各構成要素の符号を７０番台の符号を付して示している。
【０１２２】
第７実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ７においては、例えば図２に示すリング状磁性体１８に相当する磁性体リング７８が、変形膜７６に固定されない構成である。
【０１２３】
そして、図９(ａ)に示すように、電磁石Ｄ７のヨーク７４におけるコイル７３周囲に形成された円筒形の溝部７４ｍに、板厚の厚い短円筒状の磁性体リング７８と、磁性体リング７８を上方に押圧する圧縮コイルバネ７８ｓとを有する構造体が配置されている。
【０１２４】
この構造により、電磁石Ｄ７のコイル７３に電流が流されていない定常時には、短円筒状の磁性体リング７８は、圧縮コイルバネ７８ｓから上方への押圧力を受けて上方(図９(ａ)の上方向)へ押し出され、変形膜７６、反射膜７７をパラボラ状に近い形状に変形させている(図９(ａ)の実線参照)。
【０１２５】
この定常状態から、電磁石Ｄ７のコイル７３に電流を印加すると、コイル７３周りのヨーク７４に発生する磁界が磁性体リング７８を透過し、磁性体リング７８が電磁石Ｄ７に近づく方向に引き込まれ、磁性体リング７８の上方への押圧力が弱まるため、変形膜７６、反射膜７７が平板状に近い形状(図９(ａ)の二点鎖線参照)に復元する。
【０１２６】
一方、コイル７３への印加電流を低減すると、コイル７３の周りのヨーク７４に発生する磁界が弱くなり、磁性体リング７８が受ける電磁石Ｄ７に近づく方向の磁力が弱まり、圧縮コイルバネ７８ｓの上方への弾性力を受け、磁性体リング７８が、変形膜７６、反射膜７７を上方(図９(ａ)の上方向)に押し出す。
【０１２７】
このように、圧縮コイルバネ７８ｓの弾性力によって、リング状の磁性体リング７８が変形膜７６にリング状に接触するとともに、可変ミラーアクチュエータＡ７を駆動させ電磁石Ｄ７のコイル７３に電流を印加することにより、変形膜７６を第１実施形態と同様に自在に撓ませることができ、反射膜７７を所望のパラボラ形状とすることができる。
【０１２８】
なお、第７実施形態においては、可変ミラーアクチュエータＡ７が円柱形状の場合を例示して説明したが、第１実施形態のように、楕円柱形状の場合(図２参照)も同様に適用可能であることは勿論である。
＜＜第８実施形態＞＞
次に、第８実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ８について、図１０を用いて説明する。
【０１２９】
図１０(ａ)は、第８実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ８の構成を例示した軸方向の縦断面図であり、図１０(ｂ)は、可変ミラーアクチュエータＡ８の反射膜８７と一体に形成される変形膜８６とこれに固定されるリング状の良導電体８８を図１０(ａ)のＧ方向から見た図である。
【０１３０】
図１０に示す第８実施形態の光ピックアップの基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図３参照)と同様である。
【０１３１】
第８実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ８は、基本的な構造は第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と類似しているが、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２とそのミラー(反射膜１７、２７)駆動原理が異なる。
【０１３２】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０１３３】
なお、図１０においては、可変ミラーアクチュエータＡ８の各構成要素の符号を８０番台の符号を付して示している。
【０１３４】
以下、第８実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ８の第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２とそのミラー(反射膜１７、２７)駆動原理が異なる構造を説明する。
【０１３５】
第８実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ８においては、反射膜８７と一体の変形膜８６に固定されるリング状磁性体に代替し、例えば金等のリング状の良導電体８８(図１０(ｂ)参照)を設けている。リング状の良導電体８８は、電磁石Ｄ８のコイル８３の内周に面したヨーク８４の外周面８４ａの外方領域に配置している。
【０１３６】
そして、反射体８７Ｔとヨーク８４間の第１、２実施形態で例示したリング状のスペーサをなくし、ヨーク外周部８４ｇをスペーサの領域まで延在して形成し、ヨーク外周部８４ｇに反射体８７Ｔを固定している。
【０１３７】
本構成の可変ミラーアクチュエータＡ８は、電磁石Ｄ８のコイル８３に駆動電流を流して、電磁誘導によるヨーク８４内の磁束を変化させることにより、ヨーク８４の外周面８４ａの外方に配置した図１０(ｂ)に示すリング状の良導電体８８のリング内を透過する磁束の変化が発生する。これに伴い、リング状の良導電体８８にはリング周回方向に誘導電流が誘起され、良導電体８８のリング内を透過する磁束を打ち消す磁界が発生し、コイル８３から発生した磁界と反発する力がリング状の良導電体８８に働く。
【０１３８】
これにより、変形膜８６を第１、第２実施形態と同様に、好適なパラボラ状の形状に撓ませることができる。
【０１３９】
なお、コイル８３に印加する電流の駆動波形は、一定電流駆動では磁界変化がなく良導電体８８に力が働かない。また、線形なサインカーブの電流駆動では良導電体８８に働く力が相殺され、良導電体８８の移動が阻害される現象が発生する。
【０１４０】
そのため、コイル８３に印加する電流は、良導電体８８の移動が良好に行える三角波や正弦半波等の時間的に非線形な駆動波形が望ましい。
【０１４１】
なお、第８実施形態においては、可変ミラーアクチュエータＡ８が円柱形状の場合を例示して説明したが、第１実施形態のように、楕円柱形状の場合も同様に適用可能であることは勿論である。
＜＜第９実施形態＞＞
次に、第９実施形態の可変ミラーアクチュエータについて、図１１等を用いて説明する。
【０１４２】
図１１は、第９実施形態の可変ミラーアクチュエータのリング状磁性体９８、変形膜９６、および反射膜９７を有する反射体９７Ｔを示す下面図(図２(ａ)のＡ方向矢視図に相当)である。
【０１４３】
第９実施形態の光ピックアップ(図示せず)の基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図２参照)と同様である。
【０１４４】
第９実施形態の可変ミラーアクチュエータの反射体９７Ｔは、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のミラー形状(反射体１７Ｔ、２７Ｔの形状)と異なる。
【０１４５】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０１４６】
なお、図１１においては、反射体９７Ｔの各構成要素の符号を９０番台の符号を付して示している。
【０１４７】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２の反射体１７Ｔ、２７Ｔと異なる構造を説明する。
【０１４８】
前記の第２実施形態における可変ミラーである反射体２７Ｔは、図４に示すように、円形形状の単一膜厚の反射膜２７と変形膜２６上にリング状磁性体２８が固定されている。可変ミラーである反射体２７Ｔの下部に配置したコイル２３とヨーク２４により発生する磁界により、リング状磁性体２８にはヨーク２４に向けての引力が働き、この時のミラーを形成する反射体２７Ｔの中心(反射膜２７の中心)からの各距離におけるミラーの変位量は図１２の実線Ｌ３で表される。
【０１４９】
なお、図１２は、第２実施形態のリング状磁性体２８に磁力を加えた場合のミラー中心(反射膜２７の中心)からの距離に対するミラー(反射膜２７)の変位量を表した図であり、第２実施形態のミラー表面形状の変形を実線(Ｌ３)で表す一方、レーザビームを理想的に反射させるミラー表面形状の理想放物曲線を破線(Ｌ４)で示している。
【０１５０】
図１２によれば、第２実施形態の構造では、ミラーの変形はリング状磁性体２８内周以内(図１２のリング内周位置Ｗ１より左)では破線で示す理想的なパラボラ形状の理想放物曲線Ｌ４と整合性が高く、リング状磁性体２８の外周外方領域(図１２のリング内周位置Ｗ１より右かつミラー端位置Ｗ２までの領域)では、反射膜２７の外周縁２７ｅ(図４参照)に近づくに従って次第に理想パラボラ形状の理想放物曲線Ｌ４から乖離する。
【０１５１】
高精度な球面収差補正には、理想的なパラボラ形状の理想放物曲線Ｌ４とミラー(反射膜２７)のミラー表面形状Ｌ３との乖離はナノメートルオーダー以下とする必要がある。
【０１５２】
一方、可変ミラーアクチュエータＡ２は、光ピックアップＰ２(図３参照)に搭載するためには数マイクロメートル角程度の小型化の必要があり、それにより可変ミラーを形成する反射体２７Ｔの下部に配置するコイル２３とヨーク２４によって発生する磁界により、リング状磁性体２８に働く引力は非常に弱くなる。
【０１５３】
他方で、変形膜２６や反射膜２７は、小型化に伴い断面係数が大きくなり剛性が向上するため、一般的には、図１２に示すリング内周位置Ｗ１とミラー端位置Ｗ２との間隔を広くし、リング状磁性体２８外周外方領域(図４(ｂ)参照)の剛性を実効的に低下させる必要がある。つまり、可変ミラーアクチュエータＡ２の変形膜２６および反射膜２７の小型化と低剛性化は相反する現象となる。
【０１５４】
そこで、図１１に示す第９実施形態の反射体９７Ｔでは、変形膜９６および反射膜９７のリング状磁性体９８の外周外方領域９６ｓ、９７ｓに、放射状に周期的に空隙９９を形成している。外周外方領域９６ｓ、９７ｓにおける一周期Ｄ１当たりの空隙９９とする領域Ｄ２の割合を増加させることにより、リング状磁性体９８外周外方領域９６ｓ、９７ｓの剛性が実効的に低下するため、可変ミラーアクチュエータの変形膜９６および反射膜９７の小型化と低剛性化を両立させることができる。
【０１５５】
なお、本第９実施形態における変形膜９６と反射膜９７の変形は、図１１に示す梁構造部Ｌ１と空隙部Ｌ２の断面では剛性が異なるため、梁構造部Ｌ１と空隙部Ｌ２のそれぞれの位置におけるミラー表面形状と理想放物曲線との偏差は、図１３に示すように、ミラーの中心からの距離が離れるに従い、理想放物曲線のライン(横軸の０．０のライン)からそれぞれ相反する方向に乖離する。
【０１５６】
なお、図１３は、ミラー中心(反射膜９７の中心)からの距離に対するミラー(反射膜９７)表面形状と理想放物曲線との偏差を表した図であり、図１３のミラー表面形状と理想放物曲線との偏差(０．０)のラインは、ミラー表面形状と理想放物曲線との偏差が無いライン、すなわち理想放物曲線を表すラインを示している。
【０１５７】
そのため、図１１に示すリング状磁性体９８の外周外方領域の空隙９９とリング状磁性体９８との間の距離Ｗ３や、梁構造部Ｌ１の数、空隙部Ｌ２の空隙９９の大きさや数等を最適に設計することにより、リング内周位置Ｗ１と実質的にミラーを形成する端縁であるミラー端位置Ｗ２との間隔を広げることなく、リング状磁性体９８の内周以内の領域およびリング状磁性体９８の内周外方からミラー端位置Ｗ２までの領域で高精度に理想パラボラ形状の理想放物曲線に一致させることができる。
＜＜第１０実施形態＞＞
次に、第１０実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１０について、図１４を用いて説明する。
【０１５８】
図１４(ａ)は、第１０実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１０を例示した軸方向の縦断面図であり、図１４(ｂ)は、図１４(ａ)に示すホルダ１３０と導線１２８を図１４(ａ)のＨ方向から見た図である。
【０１５９】
第１０実施形態の光ピックアップ(図示せず)の基本的な構成は、第１、２実施形態の光ピックアップＰ１、Ｐ２(図１、図２参照)と同様であり、図１４(ａ)に示す可変ミラーアクチュエータＡ１０は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２のヨーク１４、２４とコイル１３、２３と、異なる構成としたものである。
【０１６０】
その他の構成は、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と同様な構成であるので、詳細な説明は省略する。
【０１６１】
なお、図１４においては、可変ミラーアクチュエータＡ１０の各構成要素の符号を１００番台の符号を付して示している。
【０１６２】
以下、第１、２実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１、Ａ２と異なる構造を説明する。
【０１６３】
図１４に示す第１０実施形態の可変ミラーアクチュエータＡ１０のホルダ１３０は、上中央部に短円柱状の凹部１３０ｏが形成され、短円柱状に樹脂等を用いて形成されている。そして、ホルダ１３０の凹部１３０ｏには、反射体１０７Ｔのリング状磁性体１０８に磁界による引力を加えるための導線１２８が渦巻き状に配置されている。
【０１６４】
本構成の可変ミラーアクチュエータＡ１０は、ホルダ１３０内の凹部１３０ｏに渦巻き状に配置した導線１２８に電流を印加することにより、リング状磁性体１０８に引力を作用させる磁界を発生させ、この磁界によりリング状磁性体１０８を導線１２８に向けて引き付けることで、リング状磁性体１０８が固定される変形膜１０６、反射膜１０７を理想放物線に近似されるパラボラ状に変形させている。
【０１６５】
第１０実施形態によれば、導線１２８が平巻きのため、ホルダ１３０と導線１２８の構造が薄くでき、結果として第１、第２実施形態に比べ可変ミラーアクチュエータＡ１０の全体の薄型化が可能である。
【０１６６】
また、可変ミラーアクチュエータＡ１０のホルダ１３０の形状も簡素化でき、生産性の向上が図れ、生産コストが低減できる。
【０１６７】
なお、第１０実施形態においては、渦巻き状の導線１２８を平面状に形成する場合を例示しているが、反射膜１０７を理想放物線に変形させる引力を作用させる磁界を発生できれば、渦巻き状の導線１２８を凹凸をもって形成しても構わない。また、リング状磁性体１０８は反射膜上に積層され固定されても良い。
＜作用効果＞
第１〜第１０実施形態によれば、可変膜である変形膜１６、…、１０６に固定された円形状若しくは楕円形状のリング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８に、電磁石Ｄ１、…、Ｄ１０から駆動力が作用すると、変形膜１６、…、１０６に、円形状若しくは楕円形状のリング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８のリング状の力分布が作用する。
【０１６８】
これにより、リング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８内の変形膜１６、…、１０６および反射膜１７、…、１０７を理想放物曲線形状に形成できる。
【０１６９】
また、本構造ではリング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８の中心から撓み量が同心円状または同心楕円状に同一となる。
【０１７０】
そのため、可変膜の変形膜１６、…、１０６および反射膜１７、…、１０７が撓んで変形しても、リング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８と電磁石Ｄ１、…、Ｄ１０との距離は、リング状のどこでも同一となり、可変膜の変形膜１６、…、１０６および反射膜１７、…、１０７に応力分布が均一になる力を付与することができる。
【０１７１】
また、リング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８に作用する力は、電磁石Ｄ１、…、Ｄ１０を駆動する電流値に依存するため、駆動電流値を制御することにより、球面収差を多段に補正することが可能である。
【０１７２】
なお、第１〜第１０実施形態においては、レーザ光源７からのレーザビームを横断面円形としたので、反射膜１７等を円形または楕円形とする場合を例示したが、反射膜１７から反射したレーザビームが円形になれば、必ずしも反射膜１７等を円形または楕円形状としなくてもよい。また、レーザ光源７からのレーザビームの横断面を円形以外の形状とすれば、反射膜１７等の形状を円形または楕円形としなくてもよい。なお、光学系等の扱いにおいては、レーザ光源７からのレーザビームの横断面は円形が好適であるので、反射膜１７等の形状は、円形が最も望ましく、楕円形が好ましい。
【０１７３】
また、第１〜第１０実施形態においては、リング状に連続するリング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、リング状磁性体９８、１０８を例示したが、反射膜１７、…、７７、９７、１０７を理想的な放物曲線形状に形成できれば、リング状磁性体１８、…、６８、磁性体リング７８、リング状磁性体９８、１０８は、必ずしもリング状に連続してなくともよい。
【０１７４】
なお、第１〜第１０実施形態においては、変形膜１６、…、１０６を設ける場合を例示したが、反射膜１７、…、１０７の強度が所定値以上に形成でき、かつ、反射膜１７、…、６７、８７、…、１０７にリング状磁性体１８、…、６８、良導電体８８、リング状磁性体９８、１０８をそれぞれ接合でき、また、反射膜７６に磁性体リング７８を接触でき圧縮コイルバネ７８ｓで反射膜７６を押圧できれば、変形膜１６、…、１０６を設けなくともよい。
【０１７５】
また、第１〜第１０実施形態においては、各構成を個別に説明したが、第１〜第１０実施形態の構成を適宜組み合わせて構成してもよい。
＜＜第１１実施形態＞＞
図１７は、本実施形態の可変焦点レンズ装置の可変焦点レンズアクチュエータＡ１と可動レンズ装置の可動レンズアクチュエータＢを組み込んだ光ピックアップＰ３の光学系の概略の一例を示している。なお図１７の説明において第１実施形態と重複する部分は省略する。
【０１７６】
第１１実施形態の可変焦点レンズアクチュエータＡ１は、レーザビームが透過するレンズの入射・透過両面を任意に変形させ、球面収差およびコマ収差かつ／または非点収差の補正を可能とするものである。また、可動レンズアクチュエータＢは、レンズの位置を光軸方向に動かし、球面収差の補正を可能にするものである。
【０１７７】
光ピックアップＰ３は、レーザ光源２７から光ディスク３２の記録層３１を介してのディテクタ２１までのレーザビームの光路に、レーザ光源２７や光ディスク３２の記録層３１からのレーザビームを反射と透過で分割する偏光ビームスプリッタ２３と、偏光ビームスプリッタ２３で反射されたレーザ光源２７からのレーザビームを反射ミラー３３方向に透過すると共にレーザビームの発散角度を変換する可動レンズアクチュエータＢ、可変焦点レンズアクチュエータＡ１と、可変焦点レンズアクチュエータＡ１を透過したレーザビームを光ディスク３２の記録層３１に向けて反射するとともに記録層３１で反射されたレーザビームをディテクタ２１に向けて反射するミラー３３と、直線偏光を円偏光に変換する１/４波長板２８と、レンズアクチュエータ３０により光軸方向に移動され光ディスク３２の記録層３１に対してレーザビームを集光する対物レンズ２９と、記録層３１で反射されたレーザビームをディテクタ２１に対して集光する集光レンズ２２とを備えている。
【０１７８】
＜可変焦点レンズアクチュエータＡ１＞
図１８(ａ)は、可変焦点レンズアクチュエータＡ１を例示した軸方向の横断面図であり、図１８（ｂ）は、可変焦点レンズアクチュエータＡ１のＥ−Ｅ線断面図である。なお図１５の説明において第１実施形態と重複する部分は省略する。
【０１７９】
可変焦点レンズアクチュエータＡ１について図１８（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。円形の横断面を有するレーザビームは透明な変形膜１１ａを透過し、例えばマッチングオイル等の透明液体５を透過、さらに透明な変形膜１１ｂで屈折され集光される。
透明液体５はスペーサを介して上部透明変形膜１１ａと下部透明変形膜１１ｂとの間に封入されており、レンズ領域Ｐ２は全領域透明液体５で満たされ、レンズ曲率変化に伴うレンズ領域Ｐ２の体積が変化するのを補う透明液体５を溜めるリザーバ領域Ｐ３（図２３）は一部に気体４が満たされ、リザーバ領域Ｐ３内の透明液体５の増減に伴い気体４が圧縮と膨張を行うためリザーバ領域Ｐ３内の透明液体５の増減が可能となる。
【０１８０】
上部の透明変形膜１１ａ面上には透明変形膜１１ａを任意に傾けるため、リング状の磁性体３６が固定されている。上部透明変形膜１１ａはスペーサ７を介して電磁石Ｄ３のヨーク３４に固定されている。
【０１８１】
スペーサ７は、樹脂等の非磁性体が望ましく、透明変形膜１１ａと一体に形成してもよい。なお、スペーサ７は、可変焦点レンズアクチュエータＡ１の性能が劣化しなければ磁性体で形成してもよい。
【０１８２】
電磁石Ｄ３は、磁性体のヨーク３４と、ヨーク３４の周りに複数回巻線されるコイル３５とを備えている。
【０１８３】
ヨーク３４は、鋼板の鉄心、フェライト、コバルト等で形成される。
【０１８４】
４つのコイル３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄに異なる電流を流すことで、４つのヨーク３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄにかかる磁界の強度分布により、任意に入射面を傾かせることが可能となる。なお、ヨーク３４およびコイル３５は４つである必要はなく、３つのヨークによっても同様の効果が得られる。
【０１８５】
本構成の可変焦点レンズアクチュエータＡ１は、電磁石Ｄ３のコイル３５に電流を印加することにより、ヨーク３４に強い磁界を発生させ、透明変形膜１１ａのリング状磁性体３６を引き付けることで、リザーバ領域Ｐ３内の透明液体５がレンズ領域Ｐ２に徐々に流入し、それに伴い透明変形膜１１ａの撓み量が増大する。透明変形膜１１ａの変形力とリング状磁性体３６に働く力とが釣り合い、目標撓み量に到達する点以降は一定の撓み量を維持する。電磁石Ｄ３のコイル３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄに印加する電流を変化させることにより、透明変形膜１１ａを任意に傾け、透明変形膜１１ａを透過したレーザビームは透明変形膜１１ａの撓み量に依存した進行方向の変化が起こる。透明変形膜１１ａの撓み量はコイル３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄに印加する電流値に依存し、コマ収差や非点収差の補正に好適な形状に変形する制御を行う。
【０１８６】
一方、下部の透明変形膜１１ｂに関しては、第１の実施形態の可変焦点レンズアクチュエータＡ１と同様の機能・構成であり、説明は省略する。
【０１８７】
透明変形膜１１ｂの変形による球面収差の補正量は、可変焦点レンズアクチュエータＡ１に入射する光ビームの収束・発散度や、変形量に依存する。透明変形膜１１ｂの変形により光ディスクの多層化によって生じる大きな球面収差ＳＡ１を補正してもよいし、基板厚の誤差変動やレーザの波長変動、温度変動によって対物レンズで発生する球面収差など、前記球面収差ＳＡ１に比べて小さな球面収差ＳＡ２を補正してもよい。
【０１８８】
＜可動レンズアクチュエータＢ＞
可動レンズアクチュエータＢは、例えばステッピングモータを駆動源として用い、螺旋状の溝が形成されたリードスクリューをステッピングモータの軸に取り付け、リードスクリューの溝にレンズを搭載したレンズホルダを支持する。ステッピングモータの駆動によってリードスクリューを回転させ、リードスクリューの溝に支持したレンズを光軸方向に直動させる。レンズの移動量はステッピングモータのステップ数によって制御することができる。このステッピングモータは例えば約１０μｍのステップを有し、レンズの焦点距離や光学系の倍率によって１ステップ当たりの球面収差の補正量を設計できる。倍率の関係から、１ステップ当たりの球面収差の補正量は、動かすレンズの焦点距離をｆとするとｆの-２乗に略比例するので、例えば短焦点レンズを動かすことにより、小さなレンズの移動量で大きな球面収差ＳＡ１を補正することができる。また、長焦点レンズを動かすことにより、小さな球面収差ＳＡ２を高精度に補正することも可能である。
【０１８９】
＜光ディスク３２の記録層３１からの記録の読み取り＞
次に、光ピックアップＨ１に装着された光ディスク３２の記録層３１からのレーザビームによる記録(信号)の読み取りについて、記録層３１ｂからの読み取りを例に説明する。なお、記録層３１ａからの記録(信号)の読み取りも同様である。
【０１９０】
図１７に示すように、光ディスク３２の記録層３１ｂに記録されたピットを電気信号として読み取るため、レーザ光源２７から出射されたレーザビームは、コリメートレンズ２６でコリメートされ、グレーティング２５を透過した後、偏光ビームスプリッタ２３で可動レンズアクチュエータＢ、可変焦点レンズアクチュエータＡ１に向けて反射される。
【０１９１】
そして、偏光ビームスプリッタ２３で反射されたレーザビームは、可動レンズアクチュエータＢ、可変焦点レンズアクチュエータＡ１を透過し発散角度を調整され、反射ミラー３３で反射され、その後、１/４波長板２８を透過し円偏光に変換され、対物レンズ２９により記録膜３１ｂ上に集光され、記録膜３１ｂから反射される。記録膜３１ｂで反射されたレーザビームは、再び対物レンズ２９を透過してコリメート光に変換された後、１/４波長板２８を透過し直線偏光に変換され、反射ミラー３３で反射された後、可変焦点レンズアクチュエータＡ１、可動レンズアクチュエータＢで発散角度を調整された後、偏光ビームスプリッタ２３に向けて透過される。
【０１９２】
偏光ビームスプリッタ２３を透過したレーザビームは、集光レンズ２２によりディテクタ２１上に集光され、ディテクタ２１に入射される光量が、電気信号に変換される。
【０１９３】
ディテクタ２１で受光した情報を元に、制御回路Ｃ１で演算した可変焦点レンズアクチュエータＡ１の透明変形膜１１ａ、１１ｂの撓み量を示す信号に基づき、ミラー駆動回路Ｃ３から、電流を可変焦点レンズアクチュエータＡ１のコイル９、３５に印加する。また、制御回路Ｃ１で演算した可動レンズアクチュエータＢの移動量を示す信号に基づき、レンズ駆動回路Ｃ２から、電流を可動レンズアクチュエータＢのコイルに印加する。
【０１９４】
これにより、可変焦点レンズアクチュエータＡ１は、コイル９に流れる電流により、ヨーク１０の中心部に強い磁界を発生させ、透明変形膜１１ｂのリング状磁性体８を、図１７の破線で示すように電磁石Ｄ１に向けて引き付ける。これに伴い、電磁石Ｄ１にスペーサ７を介して支持される変形膜１１ｂがパラボラ状に撓む。また、コイル３５に流れる電流により、ヨーク３４の中心部に強い磁界を発生させ、透明変形膜１１ａのリング状磁性体３６を、図１７の破線で示すように電磁石Ｄ３に向けて引き付ける。これに伴い、電磁石Ｄ３にスペーサ７を介して支持される変形膜１１ａが傾く。
【０１９５】
このように、可変焦点レンズアクチュエータＡ１のコイル９に電流を流すことで透明変形膜１１ｂを所望のパラボラ状に撓ませ、透明変形膜１１ｂを透過したレーザビームの発散角度を、コイル９の電流の大小で制御し、記録層３１の位置が、記録層３１ａと記録層３１ｂとに変わることにより生ずるレーザビームの球面収差を補正している。また、可変焦点レンズアクチュエータＡ１のコイル３５に電流を流すことで透明変形膜１１ａを所望の形状に傾け、透明変形膜１１ａを透過したレーザビームの進行方向を、コイル３５の電流の大小で制御し、光軸に対する光ディスクの傾き（ディスクチルト）や光ピックアップの組み立てにおける誤差によって発生するコマ収差、非点収差を補正している。
【０１９６】
さらに、可動レンズアクチュエータＢのコイルに電流を流すことでレンズを光軸方向に駆動し、レンズを透過したレーザビームの発散角度を制御し、記録層３１の位置が、記録層３１の位置が、記録層３１ａと記録層３１ｂとに変わることにより生ずるレーザビームの球面収差を補正している。
【０１９７】
前記可変焦点レンズＡ１と前記可動レンズアクチュエータＢによって、補正する球面収差は、光ディスクの多層化によって生じる大きな球面収差ＳＡ１と、基板厚の誤差変動やレーザの波長変動、温度変動によって対物レンズで発生する球面収差など、前記球面収差ＳＡ１に比べて小さな球面収差ＳＡ２とを切り分ける。
【０１９８】
ここで、可動レンズアクチュエータＢと、変形膜１１ｂは球面収差を補正し、変形膜１１ａは非点・コマ収差を補正する。従って、これらの組み合わせは、表１、表２に示す通りとなる。
【０１９９】
【表１】
2011253586.tif 000003
【０２００】
【表２】
2011253586.tif 000004
【０２０１】
なお、多層でない記録媒体の場合は、そもそも大きな球面収差ＳＡ１を補正する必要がないので、小さな球面収差ＳＡ２と非点収差・コマ収差を補正する。
【０２０２】
上記では、可変焦点レンズとして、透明液体５を用いることによって変形膜の表面形状を変化させるものを用いたが、これに限らず、レンズ全体が液体で、表面張力によって形状を変えるものを用いることも、可能である。なお、上記では、便宜的に、変形膜という言葉を用いたが、薄膜に限らず、変形する部材であれば良い。
【０２０３】
また、本実施例では、ミラーの変形方法として電磁力を用いたが、例えば静電引力を用いてもよい。変形するミラー部と固定部とにギャップを設けて形成された対向電極間に静電引力を発生させることでミラーを変形することができる。
【０２０４】
本実施形態では、球面収差およびコマ収差かつ／または非点収差の補正に可変焦点レンズを用いた例を示したが、例えば液晶素子を用いてもよい。この場合、該液晶素子は、複数の透明電極面を有し、第１の透明電極は球面収差を補正するための電極パターンを備え、また第２の透明電極はコマ収差と非点収差を補正する電極パターンを備えている。この第１の透明電極は、大きな球面収差ＳＡ１か小さな球面収差ＳＡ２を補正するものである。図２４は液晶素子の構成の一例を示すものである。図２４（a）は液晶素子の断面図を、図２４（ｂ）は第１の透明電極の電極パターンの一例を、図２４（ａ）はコマ収差を補正する場合の第２の透明電極の電極パターンの一例を示す。図２４（ａ）に示すように、液晶素子は２枚の透明基板の間に液晶からなる液晶層が形成される。第１の透明電極は球面収差を補正するため、図２４（ｂ）に示すように同心円の電極パターンが形成され、補正する球面収差と符号が反対の波面収差を発生するように電極パターンを形成している。また、第２の透明電極は図２４（ｃ）に示すような電極パターンが形成され、補正する収差波面と符号が反対の波面収差を発生するように電極パターンを形成している。
＜＜第１２実施形態＞＞
第１１実施形態では、球面収差の補正に可動レンズアクチュエータＢを用いたが、代わりに可変ミラーアクチュエータを用いてもよい。図１９は可動レンズアクチュエータＢの代わりに可変ミラー装置の可変ミラーアクチュエータＡ３を組み込んだ光ピックアップＨ１の光学系の概略の一例を示している。なお、図１９の説明に置いて第１１実施形態と重複する部分は省略する。
【０２０５】
可変ミラー装置の可動ミラーアクチュエータＡ３は、レーザ光の入射する反射ミラー面を変形し、球面収差の補正を可能にするものである。
【０２０６】
光ピックアップＰ３は、レーザ光源２７から光ディスク３２の記録層３１を介してのディテクタ２１までのレーザビームの光路に、レーザ光源２７や光ディスク３２の記録層３１からのレーザビームを反射と透過で分割する偏光ビームスプリッタ２３と、偏光ビームスプリッタ２３で反射されたレーザ光源２７からのレーザビームを反射ミラー３３方向に透過すると共にレーザビームの発散角度を変換する可変焦点レンズアクチュエータＡ１と、レンズアクチュエータＡ１を透過したレーザビームを光ディスク３２の記録層３１に向けて反射するとともに記録層３１で反射されたレーザビームをディテクタ２１に向けて反射する可変ミラーアクチュエータＡ３と、直線偏光を円偏光に変換する１/４波長板２８と、レンズアクチュエータ３０により光軸方向に移動され光ディスク３２の記録層３１に対してレーザビームを集光する対物レンズ２９と、記録層３１で反射されたレーザビームをディテクタ２１に対して集光する集光レンズ２２とを備えている。
【０２０７】
＜可変ミラーアクチュエータＡ３＞
図２０は、図１の可変ミラーアクチュエータを例示した軸方向の縦断面図である。
【０２０８】
可変ミラーアクチュエータＡ３において、図１９に示すように、レーザビームを反射する反射膜３７は、レーザビームを反射する材料、例えば、アルミ、銀等の金属、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２を含む誘電体多層膜等を用いて、平板状に形成されている。このように、反射膜３７は金属などの単層膜でもよいし、誘電体などを用いた多層膜反射膜でもよいし、限定されない。
【０２０９】
ここで、レーザビームは、円形の横断面を有し、反射膜３７に対して４５度の角度で入射するため、反射膜３７は、反射膜３７で反射したレーザビームが反射前と同様な円形の横断面となるようなレーザビーム進行方向に長い楕円形の平板状に形成されている。
【０２１０】
反射膜３７は、図２０に示すように、反射膜３７と同形状の楕円形の例えばシリコン基板等の変形膜３８の一方面上に積層されている。なお、変形膜３８は、変形可能な部材であれば、シリコン基板以外のもので構成してもよく、シリコン基板に限定されない。
【０２１１】
変形膜３８の他方面上には、反射膜３７を反射前と同様なレーザビームに反射するようなパラボラ状に撓ませるため、リング状磁性体４０が積層され固定されている。なお、リング状磁性体４０は反射膜上に積層され固定されても良い。
【０２１２】
リング状磁性体４０は、磁性体を用いて構成されている。そして、リング状磁性体４０は、図１９に示すように、レーザビームが反射膜３７に対して４５度の角度で入射するため、反射膜３７で反射したレーザビームが反射前と同様な円形の横断面となるように、反射膜３７、変形膜３８と同様、レーザビームの進行方向に長い楕円形のリング形状に形成されている。リング状磁性体４０は、それ自身の剛性により変形膜１６の変形を阻害しないため、低剛性の構造がより望ましい。
【０２１３】
なお、リング状磁性体４０は、例えばフォトレジストに磁性粉体を分散させた複合材料でもよく、磁界によって磁力を強く受ける材料であれば、限定されない。
【０２１４】
このように、反射膜３７が変形膜３８の一方面上に積層されるとともに、変形膜３８の他方面上にリング状磁性体４０が積層された複数の積層物を有するリング構造を、以下、反射体３７Ｔ(図２０参照)と称する。
【０２１５】
図２０に示すように、可変ミラーアクチュエータＡ３においては、反射体３７Ｔが、反射膜３７、変形膜３８と同様な楕円形の外周形状を有するリング状のスペーサ３９を介して、電磁石Ｄ４の上に設けられている。
【０２１６】
スペーサ３９は、樹脂等の非磁性体が望ましく、変形膜３８と一体に形成してもよい。なお、スペーサ３９は、可変ミラーアクチュエータＡ３の性能が劣化しなければ磁性体で形成してもよい。
【０２１７】
電磁石Ｄ４は、磁性体のヨーク４２と、その中央部を形成するヨーク中央部４２ｃの周りに複数回巻線されるコイル４１とを備えている。
【０２１８】
電磁石Ｄ４のヨーク４２は、リング状磁性体４０と同様な楕円形の楕円柱状のヨーク中央部４２ｃと、ヨーク中央部４２ｃの下部外周に連続して形成されるヨーク周辺部４２ｓとを有している。ヨーク周辺部４２ｓは、軸方向断面が内方に開口したコ字状を有し、反射膜３７、変形膜３８と同様な楕円形の外周形状を有している。
【０２１９】
なお、ヨーク４２は、鋼板の薄板を複数枚積層した鉄心、フェライト、コバルト等で形成される。
【０２２０】
本構成の可変ミラーアクチュエータＡ３は、電磁石Ｄ４のコイル４１に電流を印加することにより、ヨーク４２に強い磁界を発生させ、反射体３７Ｔのリング状磁性体４０を引き付けることで、図２０の点線に示すように、変形膜３８、反射膜３７を共にパラボラ状に撓ませている。このように、反射膜３７を収差補正に好適なパラボラ状に撓ませることにより、反射膜３７で反射されたレーザビームの発散角度を制御する。これにより、記録層３１の位置が、図１９に示す記録層３１ａの位置ｐ１と記録層３１ｂの位置ｐ２とに変わることにより発生するレーザビームの球面収差を補正している。
【０２２１】
ここで、ヨーク４２の構造は、コイル４１の内方にのみ形成される単純な楕円柱形状のヨーク中央部４２ｃだけの構成よりも、図２０に示すコイル４１の外周外方領域に同心楕円状のヨーク周辺部４２を連結付加する構成の方が、コイル４１周りの磁力線の密度が高くなり、よりリング状磁性体４０に働く磁力を強くできるため、より望ましい。
【０２２２】
例えば、図２０に示すように、断面コ字状のヨーク周辺部４２ｓにヨーク周辺上部４２ｓ１を形成することで、コイル４１周りに形成される磁界をより高密度にでき、リング状磁性体４０に、より強い磁力を付与できる。
【０２２３】
なお、ヨーク４２は、ヨーク中央部４２ｃだけで構成してもよいのは勿論である。
【０２２４】
＜光ディスク３２の記録層３１からの記録の読み取り＞
次に、光ピックアップＨ１に装着された光ディスク３２の記録層３１からのレーザビームによる記録(信号)の読み取りについて、記録層３１ｂからの読み取りを例に説明する。なお、記録層３１ａからの記録(信号)の読み取りも同様である。
【０２２５】
図１９に示すように、光ディスク３２の記録層３１ｂに記録されたピットを電気信号として読み取るため、レーザ光源２７から出射されたレーザビームは、コリメートレンズ２６でコリメートされ、グレーティング２５を透過した後、偏光ビームスプリッタ２３で可変焦点レンズアクチュエータＡ１に向けて反射される。
【０２２６】
そして、偏光ビームスプリッタ２３で反射されたレーザビームは、可変焦点レンズアクチュエータＡ１を透過し発散角度を調整され、可変ミラーアクチュエータＡ３で反射され、その後、１/４波長板２８を透過し円偏光に変換され、対物レンズ２９により記録膜３１ｂ上に集光され、記録膜３１ｂから反射される。記録膜３１ｂで反射されたレーザビームは、再び対物レンズ２９を透過してコリメート光に変換された後、１/４波長板２８を透過し直線偏光に変換され、可変ミラーアクチュエータＡ３で反射された後、可変焦点レンズアクチュエータＡ１で発散角度を調整された後、偏光ビームスプリッタ２３に向けて透過される。
【０２２７】
偏光ビームスプリッタ２３を透過したレーザビームは、集光レンズ２２によりディテクタ２１上に集光され、ディテクタ２１に入射される光量が、電気信号に変換される。
【０２２８】
ディテクタ２１で受光した情報を元に、制御回路Ｃ１で演算した可変ミラーアクチュエータＡ３の変形量を示す信号に基づき、ミラー駆動回路Ｃ３から、電流を可変ミラーアクチュエータＡ３のコイル４０に印加する。
【０２２９】
これにより、可変ミラーアクチュエータＡ３は、コイル４１に流れる電流により、ヨーク４２の中心部に強い磁界を発生させ、反射体３７Ｔのリング状磁性体４０を、図２０の点線で示すように電磁石Ｄ４に向けて引き付ける。これに伴い、電磁石Ｄ４にスペーサ３９を介して支持される反射体３７Ｔの変形膜３８、反射膜３７がパラボラ状に撓む。
【０２３０】
このように、可変ミラーアクチュエータＡ３のコイル４１に電流を流すことで反射膜３７を所望のパラボラ状に撓ませ、反射膜３７で反射されたレーザビームの発散角度を、コイル４１の電流の大小で制御し、記録層３１の位置が、位置Ｐ１(記録層３１ａ)と位置Ｐ２(記録層３１ｂ)とに変わることにより生ずるレーザビームの球面収差を補正している。この球面収差は、大きい球面収差ＳＡ１の補正に用いても、小さい球面収差ＳＡ２の補正に用いても、どちらに用いても良い。
【符号の説明】
【０２３１】
１３、２３、３３、４３、７３、８３  コイル
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４、８４  ヨーク
１６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６  変形膜(可変構造
部材)
１７、２７、３７、４７、５７、６７、７７、９７、１０７  反射膜(反射部材)
１８、２８、３８、４８、５８、６８、９８、１０８  リング状磁性体(磁性力付与部
材)
３４ｋ  空洞(孔)
４４Ｈ  ホルダ
５６ａ1、５６ａ2、５６ａ3  膜厚の厚い領域(凹凸構造)
５６ｂ1、５６ｂ2、５６ｂ3、５６ｂ4  膜厚の薄い領域(凹凸構造)
６６ａ  膜厚の厚い領域(リブ構造)
７８    磁性体リング(磁性力付与部材)
７８ｓ  圧縮コイルバネ(押圧部材)
８８  良導電体(磁性力付与部材)
９９    空隙(開口部)
１２８  導線
Ａ１〜Ａ１０  可変ミラーアクチュエータ
Ｄ１〜Ｄ１０  電磁石(電磁石構造体)
３７、反射膜
３８、変形膜
１００、光ディスク装置
Ｈ１、光ピックアップ
【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】
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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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【図２３】
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【図２４】
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