(57)【要約】【課題】圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面形状の全体を容易に変化させることができると共に鏡部全体の振動が抑制される形状可変鏡、及びこれを有する光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置を提供する。【解決手段】形状可変鏡は、圧電素子２及び鏡部を含む変形部を取り付ける鏡固定用部材８を有し、変形部は、鏡固定用部材８に設けられた二つ又は三つの支柱２１、２１ａによって支持される。【選択図】　　　　図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子の伸縮により前記鏡部の鏡面の形状が可変であり、前記圧電素子及び前記鏡部を含む変形部を取り付ける鏡固定用部材を有する形状可変鏡において、
前記変形部は、前記鏡固定用部材に設けられた二つ又は三つの支柱によって支持されることを特徴とする形状可変鏡。
【請求項２】
圧電素子の伸縮により前記鏡部の鏡面の形状が可変であり、前記圧電素子及び前記鏡部を含む変形部を取り付ける鏡固定用部材を有する形状可変鏡において、
前記変形部は、二つ又は三つの支柱によって支持され、
前記二つ又は三つの支柱は、前記鏡固定用部材に設置される支柱用基板に設けられ、
該支柱用基板は、変形可能であることを特徴とする形状可変鏡。
【請求項３】
前記支柱用基板は、圧電素子を含むことを特徴とする請求項２記載の形状可変鏡。
【請求項４】
前記支柱のうち少なくとも一つの支柱は、前記変形部と点接触することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の形状可変鏡。
【請求項５】
前記支柱のうち少なくとも一つの支柱は、前記変形部と点接触する柱部分及び該柱部分を固定する柱固定部分を含み、
少なくとも前記柱部分は、ゴム状弾性体又は振動減衰材で覆われること特徴とする請求項４記載の形状可変鏡。
【請求項６】
前記支柱のうち二つの支柱は、伸縮可能であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の形状可変鏡。
【請求項７】
前記支柱のうち二つの支柱は、積層型圧電素子を含むことを特徴とする請求項６記載の形状可変鏡。
【請求項８】
前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で、前記変形部を支持することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の形状可変鏡。
【請求項９】
前記支柱が三つの場合であって、
前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で、前記変形部を支持し、
前記支柱のうち残り一つの支柱は、前記鏡部の鏡面の中心の位置で、前記変形部を支持することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の形状可変鏡。
【請求項１０】
前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量がゼロとなる位置で、前記変形部を支持することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の形状可変鏡。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれか１項記載の形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えることを特徴とする光ディスク情報入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面の形状を変化させる形状可変鏡、及び光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に光ディスクを用いた光ディスク情報入出力装置としてＣＤやＤＶＤなどがある。ＤＶＤなどはＣＤに比べ記録密度が高い為、情報の読み書きに関する条件がより厳しくなっている。例えば光ピックアップ装置の光軸とディスク面は垂直であることが理想であるが、実際には光ディスクが樹脂製である為、ディスク面はかなりうねりを持っている。このような光ディスクを回転させると光ピックアップ装置の光軸とディスク面は常には垂直ではなく、ディスク面が光軸に対して傾きを持つことがある（以下、光軸に対するディスク面の傾きをチルトと表現する）。またＣＤ、ＤＶＤのような光ディスクにおいては、図１に示すように、記録層１０８が樹脂層１０２ａ又は１０２ｂを介在している為、チルトすなわちディスク面が傾くとレーザー光の光路が曲げられてコマ収差が発生し、図１の１０３ａ又は１０３ｂに示すように光ディスク上に正しくスポットを絞れなくなる。このコマ収差が許容される量よりも大きくなると、情報を正しく読み書きできなくなるという不具合が生じる。
【０００３】
チルトにより発生する収差を低減する手段としては、対物レンズと記録層との間にある樹脂層の厚さを薄くする方法がある。実際に図１（ｂ）に示すようなＤＶＤにおいて、対物レンズ１０１ｂと記録層１０８との間の樹脂層１０２ｂの厚さを、図１（ａ）に示すＣＤの場合に比較して半分にしてあるのは、コマ収差の低減を意図したものである。しかしこの方法では、ＤＶＤよりも記録密度を高くしようとした場合には樹脂層の厚さをさらに薄くしてチルトの影響を低減することになるが、今度は光ディスク上にゴミや傷が付いた場合に信号を正しく読み書きできなくなるという不具合が生じる。この為、アクチュエータによって光ピックアップ装置の光軸を傾けて、チルトに対応しているのが現状である。
【０００４】
チルトによる影響を光学的に補正する手段として、まず図２に示すような特開平１０−７９１３５に開示されている液晶板を用いる方法がある。また圧電素子を用いたチルトによるコマ収差などの補正手段として、図３に示すような特開平５−１４４０５６に開示されているレーザー光の光路中に透明圧電素子を用いる方法や、図４に示すような特開平５−３３３２７４に開示されている複数のアクチェータを利用した形状可変鏡を用いる方法などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、特開平１０−７９１３５のように液晶板を用いて位相を制御することでコマ収差を補正する方法では、レーザーが液晶板を通過するために光量が減衰して書き込みに必要なエネルギーを得ることが困難であり、また液晶の特性から、特にタンジェンシャルチルトの制御に要求される高周波動作に使用することは困難である。
【０００６】
また、特開平５−１４４０５６のように透明圧電素子単独で必要な厚さの変化を得るためには、実際には高電圧が必要となり光ピックアップ装置などに用いるには現実的ではない。
【０００７】
さらに、特開平５−３３３２７４のように形状可変鏡の鏡自体を積層型圧電素子で変形させ位相制御する方法では、積層型圧電素子の数が多く、光ピックアップ装置などの小さい部品における使用に対して配線などの考慮がされておらず、構造が複雑になり、かつ組み付けコストも高くなる。
【０００８】
また、光ディスク装置において使用され得る小型化されたレーザー光制御装置として、図５に示すような特開平１０−６２７０９に開示されているガルバノミラー装置、図６に示すような特開平１１−１４９１８に開示されている焦点制御装置、及び図７に示すような特開平５−２４９３０７に開示されている光路制御装置が挙げられる。
【０００９】
しかしながら、特開平１０−６２７０９のガルバノミラー装置は、反射鏡を揺動させることにより光ディスクのトラッキング制御を行うことを目的とした装置であり、レーザー光の波面収差を低減するために使用することはできない。
【００１０】
また、特開平１１−１４９１８の焦点制御装置は、鏡の中央部の一点を支持部で固定した又は鏡の外周部を固定した鏡面が変形する反射鏡などであるが、フォーカス制御（及びトラッキング制御）を行うことを目的とした装置であり、レーザー光の波面収差の低減については全く考慮されてない。
【００１１】
加えて、特開平５−２４９３０７の光路制御装置は、放物面鏡とバイモルフ型圧電素子とを有し、この圧電素子で放物面鏡を変形させることで、光ビームの焦点形成及び焦点位置移動を実現する装置であり、光ビームに発生する波面収差については全く考慮されていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術の問題点を解決する為、ユニモルフ型又はバイモルフ型の圧電素子を使用した形状可変鏡で、チルトなどにより発生する波面収差（主としてコマ収差）を低減する方法が考えられる。これは例えば、図８に示すような鏡面の形状が可変な形状可変鏡である。ここで、図８（ａ）は形状可変鏡の斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図である。この形状可変鏡は、鏡基板６の片面に鏡材１が、他方の面には絶縁層７が付いている。鏡面のある側を上と表現すると、絶縁層７の下には、共通電極４、その下に圧電極性が一方向の圧電素子２、さらにその下に個別電極５があり、共通電極４と個別電極５との間に電圧を印加して圧電素子２を変形させ、結果として鏡面の形状を変形させる。なお、説明の為に、鏡材１、鏡基板６、絶縁層７（ただし絶縁層７を設けることは必須ではない）を含む部分を鏡部、圧電素子２、共通電極４、個別電極５を含む部分を圧電素子部と呼ぶことにする。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電素子部を設けた鏡部の周辺部分（図８においては両端部分）は、接着剤などを用いて鏡固定用部材８の凸部に固定される。
【００１３】
図８（ａ）、（ｂ）に示すような構造の形状可変鏡において、共通電極４を接地し、圧電素子２を挟んだ２つの個別電極５の、片方にプラスの電圧、他方にマイナスの電圧を印加したとする。鏡基板６自体は電圧を印加しても伸縮しないが、圧電素子２は、電圧を印加すれば伸縮する。個別電極５にプラスの電圧を印加した場合に、個別電極５が設置されている部分の圧電素子２が縮むとすると、マイナスの電圧を印加した場合にはその部分の圧電素子２は伸びることとなり、個別電極５にプラスの電圧を印加した場合には鏡部の鏡面は凸面に、個別電極５にマイナスの電圧を印加した場合には鏡部の鏡面は凹面になる。その結果、図８（ｃ）のＡ−Ａ’方向の断面図に示すように、形状可変鏡の鏡面の形状は、Ａ−Ａ’方向に鏡面の中心を挟んで凸面と凹面を有し、Ａ−Ａ’方向の断面は鏡面の中心が節に相当する波型の形状になる。ここで、図８（ｃ）の横軸は、図８（ａ）のＡ−Ａ’方向の断面における鏡部の位置であり、縦軸は、鏡面形状の変形量を表す。また２つの個別電極５に前述と逆の電圧を印加した場合には、逆の波型の形状になる。
【００１４】
しかしながら、図８（ｃ）に示すように鏡部の周辺部分を鏡固定用部材の凸部に固定した形状可変鏡の鏡面形状を変化させる場合、鏡部の周辺部分付近では鏡部の鏡面形状の変形量が０に近くなる。よって、鏡部の周辺部分における鏡面形状が、レーザー光の波面収差を低減するのに要求される形状と異なり、またそのような形状に近づけることは困難である。よって、チルトにより発生するレーザー光の波面収差を、鏡部の周辺部分では十分に低減することが困難となる。
【００１５】
図８に示すような形状可変鏡において、低電圧で鏡部の鏡面形状を変形させるためには、鏡部の鏡面形状の全体を、レーザー光の波面収差を低減するのに要求される形状に変形することが容易である必要がある。ここで、形状可変鏡の鏡部の中心部のみを鏡固定用部材で固定して、その鏡部の周辺部分を鏡固定用部材から解放すれば、鏡部の周辺部分は、鏡固定用部材に拘束されない。よって、図９（ａ）に示すように鏡部の周辺部分の形状は、鏡部の変形前の形状（平面形状）とゼロクロスし、鏡部の鏡面形状の全体は、波面収差（コマ収差）を低減するのに要求される形状に近づく。なお、図９（ａ）、（ｂ）の横軸、縦軸は、図８（ｃ）と同じである。
【００１６】
しかしながら、形状可変鏡の鏡部の中心部のみを鏡固定用部材で固定して、その鏡部の周辺部分を鏡固定用部材から解放すると、鏡部を中心部のみで支持する為に鏡部が不安定であり、実際には鏡部の鏡面形状を変形させるとき、図９（ｂ）の点線に示すように、鏡部全体が振動することがある。鏡部の鏡面形状を変形させるときに鏡部全体が振動すると、レーザー光の波面収差を良好に低減させることができず、また光ディスクにおけるスポットの位置も変動してしまい、光ディスク情報の読み書きに支障を生じることになる。
【００１７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面形状の全体を容易に変化させることができると共に鏡部全体の振動が抑制される形状可変鏡、及び該形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、圧電素子の伸縮により前記鏡部の鏡面の形状が可変であり、前記圧電素子及び前記鏡部を含む変形部を取り付ける鏡固定用部材を有する形状可変鏡において、前記変形部は、前記鏡固定用部材に設けられた二つ又は三つの支柱によって支持されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、前記変形部は、前記鏡固定用部材に設けられた二つ又は三つの支柱によって支持されるので、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面形状の全体を容易に変化させることができると共に鏡部全体の振動が抑制される形状可変鏡を提供することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、圧電素子の伸縮により前記鏡部の鏡面の形状が可変であり、前記圧電素子及び前記鏡部を含む変形部を取り付ける鏡固定用部材を有する形状可変鏡において、前記変形部は、二つ又は三つの支柱によって支持され、前記二つ又は三つの支柱は、前記鏡固定用部材に設置される支柱用基板に設けられ、該支柱用基板は、変形可能であることを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、前記変形部は、二つ又は三つの支柱によって支持され、前記二つ又は三つの支柱は、前記鏡固定用部材に設置される支柱用基板に設けられ、該支柱用基板は、変形可能であるので、支柱用基板の変形により、鏡部の鏡面形状を所望の形状により近づけることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の形状可変鏡において、前記支柱用基板は、圧電素子を含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、前記支柱用基板は、圧電素子を含むので、支柱用基板の変形を容易に調節することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３いずれか１項記載の形状可変鏡において、前記支柱のうち少なくとも一つの支柱は、前記変形部と点接触することを特徴とする。ただし、点接触とは、一点のみで接触するだけでなく面で接触してもよいことを意味する。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、前記支柱のうち少なくとも一つの支柱は、前記変形部と点接触するので、支柱が支持する位置付近における鏡部の鏡面形状も所望の形状に近づけることができる。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の形状可変鏡において、前記支柱のうち少なくとも一つの支柱は、前記変形部と点接触する柱部分及び該柱部分を固定する柱固定部分を含み、少なくとも前記柱部分は、ゴム状弾性体又は振動減衰材で覆われること特徴とする。ただし、点接触とは、一点のみで接触するだけでなく面で接触してもよいことを意味する。
【００２７】
請求項５記載の発明によれば、前記支柱のうち少なくとも一つの支柱は、前記変形部と点接触する柱部分及び該柱部分を固定する柱固定部分を含み、少なくとも前記柱部分は、ゴム状弾性体又は振動減衰材で覆われるので、支柱が鏡部と点接触していても鏡部全体の振動を抑制することができる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５いずれか１項記載の形状可変鏡において、前記支柱のうち二つの支柱は、伸縮可能であることを特徴とする。
【００２９】
請求項６記載の発明によれば、前記支柱のうち二つの支柱は、伸縮可能であるので、少なくとも二つの支柱の伸縮により、鏡部の鏡面形状をより正確に調節することができる。
【００３０】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の形状可変鏡において、前記支柱のうち二つの支柱は、積層型圧電素子を含むことを特徴とする。
【００３１】
請求項７記載の発明によれば、前記支柱のうち二つの支柱は、積層型圧電素子を含むので、少なくとも二つの支柱の伸縮を容易に調節することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７いずれか１項記載の形状可変鏡において、前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で、前記変形部を支持することを特徴とする。ただし、鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で支持するとは、鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる点で支持するか又は該点を含む領域で支持することを意味する。
【００３３】
請求項８記載の発明によれば、前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で、前記変形部を支持するので、二つの支柱により鏡面形状をより適切に調節することが可能になる。
【００３４】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至７いずれか１項記載の形状可変鏡において、前記支柱が三つの場合に、前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で、前記変形部を支持し、前記支柱のうち残り一つの支柱は、前記鏡部の鏡面の中心の位置で、前記変形部を支持することを特徴とする。ただし、鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で支持するとは、鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる点で支持するか又は該点を含む領域で支持することを意味する。また、鏡部の鏡面の中心の位置で支持するとは、鏡部の鏡面の中心の一点で支持するか又は該一点を含む領域で支持することを意味する。
【００３５】
請求項９記載の発明によれば、前記支柱が三つの場合に、前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量が最大となる位置で、前記変形部を支持し、前記支柱のうち残り一つの支柱は、前記鏡部の鏡面の中心の位置で、前記変形部を支持するので、鏡部の鏡面の中心付近における鏡面形状も制御することが可能になる。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至７いずれか１項記載の形状可変鏡において、前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量がゼロとなる位置で、前記変形部を支持することを特徴とする。ただし、鏡部の鏡面の形状の変形量がゼロとなる位置で支持するとは、鏡部の鏡面の形状の変形量がゼロとなる点で支持するか又は該点を含む領域で支持することを意味する。
【００３７】
請求項１０記載の発明によれば、前記支柱のうち二つの支柱は、前記鏡部の鏡面の形状の変形量がゼロとなる位置で、前記変形部を支持するので、二つの支柱が、鏡部の鏡面形状の変化に影響を及ぼすことなく、鏡部を支持することができる。
【００３８】
請求項１１記載の発明は、光ディスク情報入出力装置において、請求項１乃至１０いずれか１項記載の形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えることを特徴とする。
【００３９】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１乃至１０いずれか１項記載の形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えるので、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面形状の全体を容易に変化させることができると共に鏡部全体の振動が抑制される形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置を提供することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００４１】
まず、本発明における第一の実施形態を図１０と共に説明する。図１０は、本発明の第一の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、本実施形態の形状可変鏡の鏡面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図である。
【００４２】
まず、本実施形態の形状可変鏡の構成を説明する。図１０（ａ）、（ｂ）において、鏡基板６の片面に鏡材１が、他方の面には絶縁層７が付いている。ここで鏡基板６の厚さは薄いことが好ましい。鏡面のある側を上と表現すると、絶縁層７の下には、共通電極４、その下に圧電極性が一方向の圧電素子２、さらにその下に個別電極５があり、共通電極４と個別電極５との間に電圧を印加して圧電素子２を変形させ、結果として鏡面の形状を変形させる。なお、説明の為に、鏡材１、鏡基板６、絶縁層７（ただし絶縁層７を設けることは必須ではない）を含む部分を鏡部、圧電素子２、共通電極４、個別電極５を含む部分を圧電素子部と呼ぶことにする。また、圧電素子部を設けた鏡部の全体を、変形部と呼ぶことにする。本実施形態の形状可変鏡においては、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、形状可変鏡の変形部は、変形部の中央付近で、鏡部の鏡面に対して垂直方向に延びる方向に設置した伸縮しない支柱２１によって支持される。加えて、形状可変鏡の変形部は、鏡部の鏡面形状が変化する位置でもまた、鏡部の鏡面に対して垂直方向に延びる方向に設置した伸縮する支柱２１ａによって支持される。形状可変鏡の変形部が伸縮する支柱２１ａによって支持される位置（鏡部の鏡面形状が変化する位置）は、変形部の変形によって支柱２１ａが適切に伸縮するように、鏡部の鏡面形状の変形量が最大となる位置（線Ａ−Ａ’と線Ｂ−Ｂ’又は線Ｃ−Ｃ’との交点）付近が好ましい。鏡部の鏡面形状の変形量が最大となる位置付近から離れた位置に伸縮する支柱２１ａを設けると、変形部の変形が相対的に小さく支柱２１ａを適切に伸縮させることができないため、鏡部の鏡面形状の変形を拘束する可能性がある。図１０（ａ）に示すように伸縮する支柱２１ａは、変形部と接触して変形部を支持する、伸縮する柱部分とその柱部分を固定する柱固定部分とを有してもよい。同様に、伸縮しない支柱２１もまた、変形部と接触して変形部を支持する、伸縮しない柱部分とその柱部分を固定する柱固定部分とを有してもよい。伸縮しない支柱２１及び伸縮する支柱２１ａは、変形部と反対側で、鏡固定用部材８に固定される。ここで、本実施形態における鏡固定用部材８は、形状可変鏡の鏡部を固定する凸部を有さない。
【００４３】
次に、本実施形態の形状可変鏡の動作を説明する。図１０（ａ）、（ｂ）に示すような構造の形状可変鏡において、共通電極４を接地し、圧電素子２を挟んだ２つの個別電極５の、片方にプラスの電圧、他方にマイナスの電圧を印加したとする。鏡基板６自体は電圧を印加しても伸縮しないが、圧電素子２は、電圧を印加すれば伸縮する。個別電極５にプラスの電圧を印加した場合に、個別電極５が設置されている部分の圧電素子２が縮むとすると、マイナスの電圧を印加した場合にはその部分の圧電素子２は伸びることとなり、個別電極５にプラスの電圧を印加した場合には鏡部の鏡面は凸面に、個別電極５にマイナスの電圧を印加した場合には鏡部の鏡面は凹面になる。このとき、変形部の中央付近の支柱２１は伸縮しないが、鏡部の鏡面形状が変化する位置の二つの支柱２１ａは、鏡面形状の変化と共に伸縮する。
【００４４】
図１０（ｃ）は、本実施形態の形状可変鏡の鏡面形状を波面収差（コマ収差）を低減する為に変形させたときの、鏡部のＡ−Ａ’方向における断面形状を説明する図である。横軸は、Ａ−Ａ’方向の断面における鏡部の位置であり、縦軸は、鏡部の鏡面形状の変形量である。図１０（ｃ）に示すように、形状可変鏡の鏡部の鏡面形状は、Ａ−Ａ’方向に鏡面の中心を挟んで凸面と凹面を有し、Ａ−Ａ’方向の断面は、鏡面の中心が節に相当する波型の形状になる。また２つの個別電極５に前述と逆の電圧を印加した場合には、逆の波型の形状になる。
【００４５】
ここで、図８（ａ）、（ｂ）に示す従来型の形状可変鏡において共通電極４及び二つの個別電極５に同様な電圧を印加した場合の鏡面形状を表す図８（ｃ）と比較すると、図１０（ｃ）に示す本実施形態における形状可変鏡の鏡面形状は、図８（ｃ）に示す鏡面形状よりも波面収差（コマ収差）を低減するのに要求される形状に近い。即ち、図８（ｃ）に示す鏡面形状は、鏡部の周辺部分が鏡固定用部材８に固定されている為、鏡部の鏡面形状の変形量は、鏡部の周辺部分で０付近になる。よって、鏡部の周辺部分では波面収差を十分低減することができず、レーザー光の周辺部分には波面収差が残留することになる。
【００４６】
これに対して、本実施形態の形状可変鏡の変形部は、変形部の中央付近並びに鏡部の鏡面形状が変化する位置で短い支柱２１、２１ａにより支持される。よって、鏡部における鏡固定用部材による拘束力が減少し、鏡部の周辺部分も変形し易くなる。二つの支柱２１ａは、伸縮可能であるため、二つの個別電極５に電圧を印加して鏡面形状を変化させたとき、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状に近づけることができる。また、鏡部の鏡面形状の変形量も、鏡部の鏡固定用部材による拘束力が小さいので、図８に示す形状可変鏡における変形量よりも大きくすることができる。更に、本実施形態の形状可変鏡の変形部は、中央付近の支柱２１だけでなく、鏡部の鏡面形状が変化する位置にも二つの支柱２１ａを有するため、形状可変鏡の変形部（鏡部及び圧電基板部）が安定する。よって、鏡部の鏡面形状が変化するときに、形状可変鏡の変形部全体の振動が抑制される。
【００４７】
形状可変鏡の変形部の中央付近に設置される伸縮しない支柱２１の材料は、シリコン、セラミックス、ガラス、金属などの伸縮しない材料を使用することができる。また、鏡部の鏡面形状が変形する位置に設置される、伸縮する支柱２１ａは、マイクロばね、及び／又はゴム状弾性体であってもよい。例えば、マイクロばねとゲル材及び／又は柔らかいゴム状物質（シリコーンゴムなど）とを組み合わせれば、形状可変鏡の変形部全体の振動に対する減衰効果を期待することができ、形状可変鏡の変形部全体の振動はさらに減少する。
【００４８】
また、伸縮する支柱２１ａの代わりに、可動性の構造に取り付けられた伸縮しない支柱を利用してもよい。図１１（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第一の実施形態における形状可変鏡において、可動性の構造に取り付けられた伸縮しない支柱を用いた変形例を示す図である。
【００４９】
図１１（ａ）は、鏡部の鏡面形状が変形する位置で形状可変鏡の変形部を支持する二本の伸縮しない支柱が、板ばね２４に設置されている変形例を示す。本変形例では、鏡固定用部材８は、中央付近に凸部を有する。形状可変鏡の変形部をその中央付近で支持する伸縮しない支柱２１は、この鏡固定用部材８の凸部に固定される。また、鏡固定用部材８の中央付近の凸部には、鏡固定用部材８の鏡面側の面と略平行に設けられた二枚の片持ちの板ばね２４が取り付けられる。代わりに、鏡固定用部材８の中央付近の凸部を通じた一枚の板ばねを、鏡固定用部材の鏡面側の面と略平行に設けてもよい。それぞれの板ばね２４における鏡固定用部材８の凸部と反対側の端部には、伸縮しない支柱２１が取り付けられ、その支柱２１は、鏡部の鏡面形状が変形する部分で形状可変鏡の変形部を支持する。ここで、板ばね２４の材料としては、ベリリウム銅、ステンレス、シリコン、セラミックスなどが挙げられる。このような構造の形状可変鏡において、圧電素子に電圧を印加して鏡部の鏡面形状を変化させると、板ばねがそるように変形する。これにより、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状にすることができる。
【００５０】
図１１（ｂ）は、鏡部の鏡面形状が変形する位置で形状可変鏡の変形部を支持する二本の伸縮しない支柱が、回転中心から等距離の位置で、てこ２５に設置されている変形例を示す。本変形例では、鏡固定用部材８は、中央付近に凸部を有する。形状可変鏡の変形部をその中央付近で支持する伸縮しない支柱２１は、この鏡固定用部材８の凸部に固定される。また、鏡固定用部材８の中央付近の凸部、及び鏡固定用部材８の中央付近の凸部よりも大きい孔を有する板には軸が通っている。孔を有する板は、この軸を回転軸として、鏡固定用部材８の凸部の周りに揺動し得る。即ち孔を有する板は、てこ２５として機能する。鏡部の鏡面形状が変形する部分で形状可変鏡の変形部を支持する二本の伸縮しない支柱２１は、てこ２５の両端部に回転軸から等距離に設置される。このような構造の形状可変鏡において、圧電素子に電圧を印加して鏡部の鏡面形状を変化させると、てこ２５の回転軸周りの揺動により、回転軸から等距離にある二本の支柱が互いに反対方向に動く。これにより、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状にすることができる。本変形例は、回転軸から等距離にある二本の支柱が互いに反対方向に動くので、波面収差、特にコマ収差の低減に好適である。
【００５１】
図１１（ｃ）は、鏡部の鏡面形状が変形する位置で形状可変鏡の変形部を支持する二本の伸縮しない支柱が、密封された流体２６の圧力で支えられる変形例である。形状可変鏡の変形部をその中央付近で支持する伸縮しない支柱２１は、鏡固定用部材８に固定される。また、鏡部の鏡面形状が変形する位置で形状可変鏡の変形部を支持する二本の伸縮しない支柱は、それぞれ変形部と接触して変形部を支持する柱部分と柱部分を固定する柱固定部分とを有する。本変形例では、鏡固定用部材８は、流体が入る空洞を有する。鏡固定用部材８に設けられた空洞の入口と出口は、二本の伸縮しない支柱の柱固定部分で密封することができる。鏡固定用部材８に設けられた空洞に密封される流体は、空気、窒素、水、シリコンオイルなどが挙げられる。ここで、二本の伸縮しない支柱の一方が下がって空洞内の流体を押すと、他方の支柱は流体に押されて上がる。即ち、このような構造の形状可変鏡において、圧電素子２に電圧を印加して鏡部の鏡面形状を変化させると、二本の伸縮しない支柱は、流体を介して互いに反対方向に動く。これにより、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状にすることができる。本変形例は、流体を介して二本の支柱が互いに反対方向に動くので、波面収差、特にコマ収差の低減に好適である。
【００５２】
次に本発明の形状可変鏡を用いた光ディスク情報入出力装置の構成について説明する。図１２に、本発明の光ディスク情報入出力装置のブロック図を示す。図１２に示すように本発明の光ディスク情報入出力装置は、本発明の形状可変鏡１０、光ディスク１１、対物レンズ及び対物光学系１２、立ち上げ鏡１３、偏光ビームスプリッター１４、レーザー素子及びレーザー光学系１５、光検出素子及び光検出光学系１６を含む。レーザー素子から発光するレーザー光は、レーザー光学系によって平行光となり、偏光ビームスプリッター１４を通過し、形状可変鏡１０で反射され、立ち上げ鏡１３でさらに反射され、対物レンズ及び対物光学系１２で集光され、光ディスク１１に焦点を結ぶ。また、光ディスク１１から反射したレーザー光は、対物レンズ及び対物光学系１２を通過し、立ち上げ鏡１３で反射され、形状可変鏡１０で再度反射され、偏光ビームスプリッター１４を通過し、光検出光学系で集光され、光検出素子で検出される。光検出素子にはチルト検出用の検出素子も設置されている。なお図１２において、光ディスク１１以外の部分が、光ピックアップ装置に対応する。
【００５３】
次に本発明の形状可変鏡を設置した光ディスク情報入出力装置におけるレーザー光の波面収差の低減について説明する。図１２に示す本発明の光ディスク情報入出力装置において、光ディスク１１にチルト、即ちレーザー光の光軸に対して垂直な方向を基準とした光ディスク１１の傾き、が起こると、光ディスク１１から反射して戻ってきたレーザー光の波面は乱れコマ収差が発生する。チルトした光ディスク１１から戻ってきて形状可変鏡１０の鏡面に入射するレーザー光の波面収差は、レーザー光の光束の断面に対して図１３に示すような等高線で表わされる。ここで、レーザーの光束の断面において、光ディスク１１がチルトした方向に対応する方向が図７のＡ−Ａ’方向である。すなわちＡ−Ａ’方向に沿って符号が変わる波面収差（コマ収差）が発生する。
【００５４】
このようなチルトにより発生する波面収差を低減する為に、図１０に示す本発明の形状可変鏡を、図１０（ａ）のＡ−Ａ’方向と図１３のＡ−Ａ’方向とを一致させて図１２のような光ピックアップ装置の光軸上に設置する。前述した本発明の形状可変鏡の動作により、Ａ−Ａ’方向について凸面と凹面とが生じるように、鏡面の形状を適切に制御すれば、チルトによる波面収差（コマ収差）の補正又は低減が可能となる。ここで簡単の為に図１３におけるＡ−Ａ’方向についてのみ注目して、レーザー光の波面収差の低減を、図１４を用いて説明する。
【００５５】
図１４（ａ）は、光ディスク１１がチルトした場合に発生するレーザー光の波面収差に関する、図１３のＡ−Ａ’方向に対する波面収差図である。ここで、図１４における縦軸は波面収差であり、図１４における横軸は、図１０に示す本発明の形状可変鏡を図１０（ａ）のＡ−Ａ’方向と図１３のＡ−Ａ’方向とを一致させて設置したとすれば、図１０（ａ）で示した形状可変鏡のＡ−Ａ’方向の軸と同一である。なお、光ディスク１１がチルトせずレーザー光の光軸に対し垂直であれば、図１４（ａ）に示すような波面収差は発生せず、波面は図１４（ａ）の横軸に一致する。図１４（ｂ）は、図１０に示した形状可変鏡を故意に収差を発生させるように動作させ、無収差の光を形状可変鏡に照射した場合の反射光の波面収差を示した図である。今、光ディスク１１にチルトが生じ、光ディスク１１からの反射光の波面収差が図１４（ａ）であったとして、光ディスク１１にチルトが生じていない場合に形状可変鏡で反射した光の波面収差が図１４（ｂ）となるように形状可変鏡の鏡面の形状を制御する。このときには、図１４（ａ）と図１４（ｂ）の波面収差が互いに相殺する関係となって形状可変鏡からの反射光の波面収差は、図１４（ｃ）のようになり、１４（ａ）と比較して波面収差を低減させることができる。
【００５６】
次に、本発明における第二の実施形態を図１５と共に説明する。図１５は、本発明の第二の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、本実施形態の形状可変鏡の断面図であり、（ｂ）は、本実施形態の形状可変鏡の動作を説明する図である。
【００５７】
まず、本実施形態の形状可変鏡の構成を説明する。図１５（ａ）において、鏡基板６の片面に鏡材１が、他方の面には絶縁層７が付いている。ここで鏡基板６の厚さは薄いことが好ましい。鏡面のある側を上と表現すると、絶縁層７の下には、共通電極４、その下に圧電極性が一方向の圧電素子２、さらにその下に個別電極５があり、共通電極４と個別電極５との間に電圧を印加して圧電素子２を変形させ、結果として鏡面の形状を変形させる。鏡部や変形部の定義は、本発明の形状可変鏡における第一の実施形態と同様である。本実施形態の形状可変鏡においては、図１５（ａ）に示すように、形状可変鏡の変形部は、鏡部の鏡面形状が変化する位置で、鏡部の鏡面に対して垂直方向に延びる方向に設置した二つの積層型圧電素子からなる支柱２１ｂによって支持される。形状可変鏡の変形部が積層型圧電素子からなる支柱２１ｂによって支持される位置（鏡部の鏡面形状が変化する位置）は、鏡部の鏡面形状の変形量が最大となる位置付近が好ましい。この場合には、鏡部の鏡面形状を圧電素子２の伸縮によって制御すると同時に、積層型圧電素子からなる支柱２１ｂの伸縮によって鏡部の鏡面形状を効果的に調節することができる。積層型圧電素子からなる支柱２１ｂは、変形部と反対側で、鏡固定用部材８に固定される。ここで、本実施形態における鏡固定用部材８は、形状可変鏡の鏡部を固定する凸部を有さない。
【００５８】
次に、本実施形態の形状可変鏡の動作を説明する。図１５（ｂ）に示すように、本発明の第一の実施形態と同様に共通電極４及び個別電極５に電圧を印加して圧電素子２を伸縮させる。圧電素子２の伸縮させて鏡部の鏡面形状を変化させると同時に、支柱２１ｂを構成する積層型圧電素子にも適切な電圧を印加することで、支柱２１ｂを伸縮させる。支柱２１ｂを構成する積層型圧電素子を、圧電素子２の伸縮によって変形した鏡部の鏡面形状に合わせて伸縮させることで、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状に一層近づけることができる。本実施形態の形状可変鏡の変形部は、鏡部の鏡面形状が変化する位置における二本の積層型圧電素子で構成された支柱２１ｂのみで支持される。よって、鏡部における鏡固定用部材による拘束力がより減少し、鏡部の周辺部分の変形が容易であると共に、形状可変鏡の中央付近を支持する支柱が存在しないので、鏡部の中央部分の変形も可能になる。また、圧電素子２の伸縮だけでなく支柱２１ｂを構成する積層型圧電素子の伸縮によっても鏡部の鏡面形状を変化させることができるため、鏡部の鏡面形状の変形量を、さらに大きくすることができる。加えて、本実施形態の形状可変鏡の変形部は、一つの支柱でなく二つの支柱２１ｂで支持されるため、形状可変鏡の変形部（鏡部及び圧電基板部）が安定する。よって、鏡部の鏡面形状が変化するときに、形状可変鏡の変形部全体の振動が抑制される。
【００５９】
次に、本発明における第三の実施形態を図１６と共に説明する。図１６は、本発明の第三の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、本実施形態の形状可変鏡の鏡面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図であり、（ｃ）は、本実施形態の形状可変鏡の動作を説明する図である。
【００６０】
まず、本実施形態の形状可変鏡の構成を説明する。図１６（ａ）、（ｂ）において、鏡基板６の片面に鏡材１が、他方の面には絶縁層７が付いている。ここで鏡基板６の厚さは薄いことが好ましい。鏡面のある側を上と表現すると、絶縁層７の下には、共通電極４、その下に圧電極性が一方向の圧電素子２、さらにその下に個別電極５があり、共通電極４と個別電極５との間に電圧を印加して圧電素子２を変形させ、結果として鏡面の形状を変形させる。鏡部や変形部の定義は、本発明の形状可変鏡における第一の実施形態と同様である。本実施形態の形状可変鏡においては、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、形状可変鏡の変形部は、鏡部の鏡面形状が変化する位置で、鏡部の鏡面に対して垂直方向に延びる方向に設置した二つの支柱２１によって支持される。形状可変鏡の変形部が支柱２１によって支持される位置（鏡部の鏡面形状が変化する位置）は、鏡部の鏡面形状の変形量が最大となる位置付近が好ましい。二つの支柱２１は、変形部と反対側で、伸縮可能な支柱用基板２２に固定される。伸縮可能な支柱用基板２２は、例えば、電極を有するユニモルフ型又はバイモルフ型の圧電素子であり、電極に適切な電圧を印加することによって伸縮させ、所望の形状にすることができる。代わりに、図８（ａ）、（ｂ）に示した形状可変鏡自体も支柱用基板になり得る。本実施形態の鏡固定用部材８は、両端に凸部を有し、支柱用基板２２の両端は、鏡固定用部材８の凸部に固定される。なお、図１６（ａ）、（ｂ）においては、支柱用基板２２は、一枚の電極を有する圧電素子であり、鏡固定用部材８の両端で支持されているが、支柱用基板が、二枚の片持ち梁の形態であって、各片持ち梁の一端が鏡固定用部材８の凸部に固定され、他端に支柱２１が固定される形態であってもよい。
【００６１】
次に、本実施形態の形状可変鏡の動作を説明する。図１６（ｃ）に示すように、本発明の第一の実施形態と同様に共通電極４及び個別電極５に電圧を印加して圧電素子２を伸縮させる。圧電素子２の伸縮させて鏡部の鏡面形状を変化させると同時に、支柱用基板２２の電極にも適切な電圧を印加することで、支柱用基板２２を伸縮及び変形させる。支柱用基板２２を、圧電素子２の伸縮によって変形した鏡部の鏡面形状に合わせて伸縮及び変形させることで、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状に一層近づけることができる。本実施形態の形状可変鏡の変形部は、鏡部の鏡面形状が変化する位置における二本の支柱２１のみで支持される。よって、鏡部における鏡固定用部材による拘束力がより減少し、鏡部の周辺部分の変形が容易であると共に、形状可変鏡の中央付近を支持する支柱が存在しないので、鏡部の中央部分の変形も可能になる。また、圧電素子２の伸縮だけでなく支柱用基板２２の伸縮によっても鏡部の鏡面形状を変化させることができるため、鏡部の鏡面形状の変形量を、さらに大きくすることができる。加えて、本実施形態の形状可変鏡の変形部は、一つの支柱でなく二つの支柱２１で支持されるため、形状可変鏡の変形部（鏡部及び圧電基板部）が安定する。よって、鏡部の鏡面形状が変化するときに、形状可変鏡の変形部全体の振動が抑制される。
【００６２】
なお、変形部が支柱２１によって支持される位置が、鏡部の鏡面形状の変形量が最大となる位置付近である場合には、鏡部の鏡面形状を圧電素子２の伸縮によって制御すると同時に、支柱用基板２２の変形によって鏡部の鏡面形状を効果的に調節することができる。
【００６３】
次に、本発明における第四の実施形態を図１７と共に説明する。図１７は、本発明の第四の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、本実施形態の形状可変鏡の鏡面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図である。
【００６４】
まず、本実施形態の形状可変鏡の構成を説明する。図１７（ａ）、（ｂ）において、鏡基板６の片面に鏡材１が、他方の面には絶縁層７が付いている。ここで鏡基板６の厚さは薄いことが好ましい。鏡面のある側を上と表現すると、絶縁層７の下には、共通電極４、その下に圧電極性が一方向の圧電素子２、さらにその下に個別電極５があり、共通電極４と個別電極５との間に電圧を印加して圧電素子２を変形させ、結果として鏡面の形状を変形させる。鏡部や変形部の定義は、本発明の形状可変鏡における第一の実施形態と同様である。本実施形態の形状可変鏡においては、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、形状可変鏡の変形部が、鏡部の鏡面に対して垂直方向に延びる方向に設置した二つの支柱２１によって支持され、形状可変鏡の変形部が支柱２１によって支持される位置は、鏡部の鏡面形状の変形量が０である位置（鏡部の鏡面形状を変化させたとき、その鏡面形状が、初期の鏡面形状である平面形状とゼロクロスする位置）付近である。図１７（ａ）、（ｂ）では、線Ａ−Ａ’と線Ｄ−Ｄ’又は線Ｅ−Ｅ’との交点付近に支柱２１が設けられる。二つの支柱２１は、変形部と反対側で、鏡固定用部材８に固定される。ここで、本実施形態における鏡固定用部材８は、形状可変鏡の鏡部を固定する凸部を有さない。
【００６５】
次に、本実施形態の形状可変鏡の動作を説明する。図１７（ｃ）は、本実施形態の形状可変鏡の鏡面形状を波面収差（コマ収差）を低減する為に変形させたときの、鏡部のＡ−Ａ’方向における断面形状を説明する図である。横軸は、Ａ−Ａ’方向の断面における鏡部の位置であり、縦軸は、鏡部の鏡面形状の変形量である。本実施形態の形状可変鏡において、共通電極４及び個別電極５に電圧を印加して圧電素子２を伸縮させると、図１７（ｃ）の実線に示すように、形状可変鏡の鏡部の鏡面形状は、Ａ−Ａ’方向に鏡面の中心を挟んで凸面と凹面を有し、Ａ−Ａ’方向の断面は、鏡面の中心が節に相当する波型の形状になる。また、形状可変鏡の鏡面形状は、支柱２１で支持されている線Ｄ−Ｄ’及び線Ｅ−Ｅ’で表される位置付近で鏡面形状の変形量が０である（即ち、形状可変鏡の鏡面形状が、初期の鏡面形状である平面形状とゼロクロスする）。また、２つの個別電極５に逆の電圧を印加した場合には、図１７（ｃ）の点線に示すように、逆の波型の形状になる。
【００６６】
本実施形態の形状可変鏡の変形部は、鏡面形状の変形量が０である位置付近における二本の支柱２１のみで支持される。よって、鏡部における鏡固定用部材による拘束力がより減少し、鏡部の周辺部分の変形が容易であると共に、形状可変鏡の中央付近を支持する支柱が存在しないので、鏡部の中央付近の変形も可能になる。これにより、二つの個別電極５に電圧を印加して圧電素子２を伸縮させるとき、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状に一層近づけることができ、鏡部の鏡固定用部材による拘束力がより小さいので、鏡部の鏡面形状の変形量もより大きくすることができる。さらに、本実施形態の形状可変鏡の変形部は、一つの支柱でなく二つの支柱２１で支持されるため、形状可変鏡の変形部（鏡部及び圧電基板部）が安定する。よって、鏡部の鏡面形状が変化するときに、形状可変鏡の変形部全体の振動が抑制される。
【００６７】
なお、支柱２１が形状可変鏡の変形部を支持する位置が、鏡部の鏡面形状の変形量が０である位置付近であるので、支柱２１は、伸縮しない支柱であってもよい。支柱２１が、伸縮しない支柱である場合には、低コストで形状可変鏡を製作することができる。よって、本実施形態の形状可変鏡における支柱２１の材料には、シリコン、セラミックス、ガラス、金属などの伸縮しない材料を使用することができる。反対に、支柱２１は、伸縮する支柱であってもよく、マイクロばね、及び／又はゴム状弾性体であってもよい。例えば、マイクロばねとゲル材及び／又は柔らかいゴム状物質（シリコーンゴムなど）とを組み合わせれば、形状可変鏡の変形部全体の振動に対する減衰効果を期待することができ、形状可変鏡の変形部全体の振動はさらに減少する。
【００６８】
次に、本発明における第五の実施形態を図１８と共に説明する。図１８は、本発明の第五の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、本実施形態の形状可変鏡の断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）におけるＦ部分付近の拡大図である。
【００６９】
図１８（ａ）に示すように、本実施形態の形状可変鏡の基本的な構造は、本発明の形状可変鏡における第一の実施形態と同様である。本実施形態の形状可変鏡においては、少なくとも伸縮する支柱２１ａは、変形部と接触して変形部を支持する、伸縮する柱部分及びその柱部分を固定する柱固定部分を有する。また、伸縮しない支柱２１もまた、変形部と接触して変形部を支持する、伸縮しない柱部分とその柱部分を固定する柱固定部分とを有してもよい。伸縮する支柱２１ａの柱固定部分（及び伸縮しない支柱２１の柱固定部分）は、鏡固定用部材８に固定される。
【００７０】
本実施形態の形状可変鏡においては、図１８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、伸縮する支柱２１ａの柱部分は、形状可変鏡の変形部と接触部３において点接触（現実には、幾何学的な点ではなく微小面における接触を意味する、以下同じ）することにより変形部を支持するような形状を有する。例えば、伸縮する支柱２１ａの伸縮する柱部分は、伸縮する（半）球状の柱部分２１ｃ又は伸縮する垂体状の柱部分２１ｄである。伸縮しない支柱２１が、柱部分と柱固定部分を有し、形状可変鏡の変形部が支柱２１から離れないように保つことができれば、伸縮しない支柱２１の柱部分もまた、変形部と点接触するような形状であってもよい。このような構成の形状可変鏡においては、形状可変鏡の変形部の鏡面形状が変化する位置に設置された伸縮する支柱２１ａ（及び変形部の中央付近に設置された伸縮しない支柱２１）の柱部分２１ｃ又は２１ｄが、形状可変鏡の変形部と点接触して変形部を支持することにより、形状可変鏡の変形部に対する支柱による拘束力がさらに減少し、鏡部の鏡面形状を、波面収差を低減するのに要求される形状に一層近づけることができる。
【００７１】
次に、本発明における第六の実施形態を図１９と共に説明する。図１９は、本発明の第六の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、本実施形態の形状可変鏡における支柱付近の断面図であり、（ｂ）は、本実施形態における（ａ）とは別の形状可変鏡の断面図である。
【００７２】
図１９（ａ）に支柱付近の断面図を示す形状可変鏡の基本的な構造は、本発明の形状可変鏡における第五の実施形態と同様である。図１９（ａ）に示す形状可変鏡においては、伸縮する支柱２１ａは、変形部と点接触して変形部を支持する、伸縮する柱部分及びその柱部分を固定する柱固定部分を有し、伸縮する柱部分の周辺がゴム状弾性体２３で覆われている。即ち、ゴム状弾性体２３は、伸縮する支柱２１ａの柱固定部分と変形部との間に設けられる。伸縮しない支柱２１が、変形部と点接触して変形部を支持する、伸縮しない柱部分及びその柱部分を固定する柱固定部分を有する場合には、伸縮しない柱部分の周辺もまた同様にしてゴム状弾性体２３で覆ってもよい。ゴム状弾性体２３としては、シリコーンゴムが挙げられる。このような構成の形状可変鏡においては、変形部と点接触して変形部を支持する伸縮する柱部分（及び伸縮しない柱部分）がゴム状弾性体２３で覆われているので、伸縮する柱部分（及び伸縮しない柱部分）が変形部と点接触していても変形部を安定させることができ、形状可変鏡の変形部全体の振動に対する減衰効果を期待することができる。
【００７３】
図１９（ｂ）に示す形状可変鏡の基本的な構造は、本発明の形状可変鏡における第五の実施形態と同様である。図１９（ｂ）に示す形状可変鏡においては、形状可変鏡の変形部と鏡固定用部材８との間を振動減衰材２７で満たしている。振動減衰材としては、任意のゲル材が挙げられる。このように、形状可変鏡の変形部と鏡固定用部材８との間を振動減衰材２７で満たすことにより、変形部を安定させることができ、形状可変鏡の変形部全体の振動を抑制することができる。　上述のような本発明の形状可変鏡においては、鏡部の鏡面形状を、低電圧かつ安定して変形させることができるため、チルトにより生じる波面収差（コマ収差）を効率良く低減することができる。
【００７４】
本発明の実施の形態において、鏡材１は、例えば金（Ａｕ）の蒸着膜や誘電体多層膜などであり、絶縁層７は、熱酸化膜やＣＶＤ法（気相化学析出法）などで堆積させた絶縁性の材料である。共通電極４や個別電極４ａ、５などの電極は、導電性の高い材料や金属膜であり、形状可変鏡を作製する工程の中で高温処理をする工程を用いる場合には、白金（Ｐｔ）など耐熱性の高い膜が望ましい。圧電素子２の材料は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒｘ，Ｔｉ１−ｘ）Ｏ３）材料）のような圧電セラミックスでもＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような圧電高分子でもよい。圧電素子２は、圧電材料の薄板を貼り付けたものでもよく、圧電材料の膜を鏡基板６の鏡面と反対側に成膜してもよい。さらに圧電素子２は、ユニモルフ型やバイモルフ型の構造に限定されない。また鏡基板６は、シリコン、セラミックス、及びガラスなどの硬い材料や、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）やポリイミドのような高分子材料でもよく、鏡基板６の抵抗率が高くて絶縁体に近ければ、絶縁層７は省略できる。鏡基板６は、鏡固定用部材８と同一の材料で、鏡固定用部材からエッチングなどの方法で製造してもよい。
【００７５】
以上、本発明を説明するためにいくつかの実施形態を示してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態の組み合わせや種々の応用ができることは言うまでもない。例えば、上述の実施形態では、圧電素子の極性が一方向であるとして説明したが、形状可変鏡の構造などにより必要に応じて、極性の異なる複数の圧電素子を使用してもかまわない。また、複数の異なる極性の部分を有する単一の圧電素子を使用してもよい。また、共通電極４は、個別電極にしてもよい。さらに上述の実施形態においては、チルトにより発生したコマ収差を低減する形状可変鏡として説明してきたが、形状可変鏡の中央付近に伸縮しない支柱を持たない形状可変鏡については、電極の配置や電極に印加する電圧の符号などを適切に選択することにより鏡面形状を制御して、レーザー光の球面収差や非点収差などを低減させることもできる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面形状の全体を容易に変化させることができると共に鏡部全体の振動が抑制される形状可変鏡、及び該形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置を提供することができる。
【００７７】
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクのチルトによるコマ収差の発生を説明する図であり、（ａ）は、ＣＤにおける図、（ｂ）は、ＤＶＤにおける図である。
【図２】従来の液晶板の図である。
【図３】従来の透明圧電素子の図である。
【図４】従来の複数のアクチュエータを利用した形状可変鏡の図である。
【図５】従来のガルバノミラー装置の図である。
【図６】従来の焦点制御装置の図である。
【図７】従来の光路制御装置の図である。
【図８】従来型の形状可変鏡を説明する図であり、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、Ａ−Ａ’方向における断面図であり、（ｃ）は、波面収差を低減する為に変形させた鏡面形状のＡ−Ａ’方向における断面の形状を説明する図である。
【図９】従来型の形状可変鏡において鏡部を鏡部の中心部のみで支持した場合の鏡面形状の図であり、（ａ）は、波面収差を低減する為に変形させたＡ−Ａ’方向における断面の形状を説明する図であり、（ｂ）は、鏡部全体が振動し得ることを説明する図である。
【図１０】本発明の第一の実施形態における形状可変鏡を示す図であり、（ａ）は、形状可変鏡の鏡面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図、（ｃ）は、波面収差を低減する為に変形させたＡ−Ａ’方向における断面の形状を説明する図である。
【図１１】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第一の実施形態における形状可変鏡の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の形状変化鏡を含めた光ディスク情報入出力装置全体のブロック図である。
【図１３】チルトによって生じたレーザー光の波面収差の等高線図である。
【図１４】本発明の形状可変鏡のＡ−Ａ’方向の断面における波面収差の低減を説明する図であり、（ａ）は、チルトにより発生したレーザー光の波面収差図、（ｂ）は、本発明の形状可変鏡により発生させた波面収差図、（ｃ）は、本発明の形状可変鏡で低減した後のレーザー光の波面収差図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、形状可変鏡の断面図であり、（ｂ）は、形状可変鏡の動作を説明する図である。
【図１６】本発明の第三の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、形状可変鏡の鏡面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図であり、（ｃ）は、形状可変鏡の動作を説明する図である
【図１７】本発明の第四の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、形状可変鏡の鏡面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’方向の断面図であり、（ｃ）は、波面収差を低減する為に変形させたＡ−Ａ’方向における断面の形状を説明する図である。
【図１８】本発明の第五の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、形状可変鏡の断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）におけるＦ部付近の拡大図である。
【図１９】本発明の第六の実施形態における形状可変鏡を示し、（ａ）は、形状可変鏡における支柱付近の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）とは別の形状可変鏡の断面図である。
【符号の説明】
１　　鏡材
２　　圧電素子
３　　接触部
４　　共通電極
５　　個別電極
６　　鏡基板
７　　絶縁層
８　　鏡固定用部材
１０　　形状可変鏡
１１　　光ディスク
１２　　対物レンズ及び対物光学系
１３　　立ち上げ鏡
１４　　偏光ビームスプリッター
１５　　レーザ素子及びレーザ光学系
１６　　光検出素子及び光検出光学系
２１，２１ａ，２１ｂ　　支柱
２１ｃ，２１ｄ　　柱部分
２２　　支柱用基板
２３　　ゴム状弾性体
２４　　板ばね
２５　　てこ
２６　　流体
２７　　振動減衰材
１０１ａ，１０１ｂ　　対物レンズ
１０２ａ，１０２ｂ　　樹脂層
１０３ａ，１０３ｂ　　スポット
１０８　　記録層
【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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