(57)【要約】【課題】  簡易な構成によって、球面収差を低減することのできる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  ミラーアクチュエータ１０は、圧電素子２１を含み、圧電素子２１は、円形のミラー４の裏面に接着され、ミラー４の面に垂直な方向に厚みを有し、かつミラー４の裏面と接着する側の面が円形である。圧電素子２１は、接着する側の円形の面の中心がミラー４の円形の裏面の中心と一致するように接着される。圧電素子２１は、印加される電位に応じて、接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、ミラー４の面形状を変化させる。圧電素子２１の厚さは、ミラー４のミラー面への入射角がθのときに、その伸縮により、ミラー４の面形状のタンジェンシャル方向の曲率半径に対するラジアル方向の曲率半径の比が（ｃｏｓ（２θ）＋１）／２となるように調整されている。【選択図】        図１
2005196841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、
レーザ光を反射させる円形のミラーと、
前記ミラーの裏面に接着され、前記ミラーの面に垂直な方向に厚みを有し、かつ前記ミラーの裏面と接着する側の面が円形の圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、
前記圧電素子は、前記接着する側の円形の面の中心が前記ミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、
前記圧電素子は、印加される電位に応じて、前記接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、前記ミラーの面形状を変化させ、
前記圧電素子の厚さは、前記ミラーの面への入射角がθのときに、前記伸縮により、前記ミラーの面形状のタンジェンシャル方向の曲率半径に対するラジアル方向の曲率半径の比が（ｃｏｓ（２θ）＋１）／２となるように調整されている、光ピックアップ装置。
【請求項２】
レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、
レーザ光を反射させる円形のミラーと、
前記ミラーの裏面に接着され、前記ミラーの面に垂直な方向に厚みを有し、かつ前記ミラーの裏面と接着する側の面が円形の圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、
前記圧電素子は、前記接着する側の円形の面の中心が前記ミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、
前記圧電素子は、印加される電位に応じて、前記接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、前記ミラーの面形状を変化させ、
前記圧電素子の厚さは、中心が薄く、周辺が厚くなるように所定の段階数で変化し、かつ前記圧電素子の厚みが同一である領域の圧電素子の中心線に近い方の境界は、長軸がラジアル方向で、短軸がタンジェンシャル方向である楕円である、光ピックアップ装置。
【請求項３】
レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、
レーザ光を反射させる厚みを有する円形のミラーと、
前記ミラーの裏面に接着され、かつ前記ミラーの裏面と接着する側の面が円形の圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、
前記圧電素子は、前記接着する側の円形の面の中心が前記ミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、
前記圧電素子は、印加される電位に応じて、前記接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、前記ミラーの面形状を変化させ、
前記ミラーの厚さは、中心が薄く、周辺が厚くなるように所定の段階数で変化し、かつ
前記ミラーの厚みが同一である領域のミラーの中心線に近い方の境界は、長軸がラジアル方向で、短軸がタンジェンシャル方向である楕円である、光ピックアップ装置。
【請求項４】
レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、
レーザ光を反射させる円形のミラーと、
前記ミラーの裏面に接着され、前記ミラーの面に垂直な方向に一定の厚みを有し、かつ前記ミラーの裏面と接着する側の面が長軸がラジアル方向で、短軸がタンジェンシャル方向である楕円である圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、
前記圧電素子は、前記接着する側の楕円形の面の中心が前記ミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、
前記圧電素子は、印加される電位に応じて、前記接着する側の楕円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、前記ミラーの面形状を変化させる、光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に、球面収差を補正する機能を有する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ(Compact Dick)、またはＤＶＤ(Digital Versatile Disk)などの光ディスクの再生を行なう装置は、光ディスクからの情報を光学的に読出すために光ピックアップ装置を備えている。
【０００３】
光ピックアップ装置では、発光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズにより集光して、光ディスクの記録面の所望のトラックに照射させ、そのトラックで反射した戻り光を光検出器で検出することにより、そのトラックの情報の読出しを行なう。
【０００４】
ところで、この対物レンズで集光される光に球面収差が生じる場合がある。球面収差とは、対物レンズで集光される光線のうち、光軸から遠い周辺部の光線が集光される位置と、光軸に近い中心部の光線が集光される位置がずれることをいう。このような球面収差が発生すると、光ディスクの良好な再生が行なわれない。
【０００５】
そこで、対物レンズが所定の光ディスクの厚さの球面収差を補正するように設計される。しかし、光ディスクの厚さにむらがある場合には、補正量が適合しないときに球面収差が生じる。また、光ディスクの記録層が多層であると、別の層にジャンプしたときに補正量が適合しないため、球面収差が生じる。
【０００６】
このような球面収差を防止する方法として、たとえば、特許文献１では、液晶素子を用いて球面収差分の位相変調を行なう方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４１７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１では、液晶素子を用いて位相変調を行なうため、光ピックアップ装置の構成が複雑となり、コストも高くなる。
【０００８】
それゆえに、本発明の目的は、簡易な構成によって、球面収差を低減することのできる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる光ピックアップ装置は、レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、レーザ光を反射させる円形のミラーと、ミラーの裏面に接着され、ミラーの面に垂直な方向に厚みを有し、かつミラーの裏面と接着する側の面が円形の圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、圧電素子は、接着する側の円形の面の中心がミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、圧電素子は、印加される電位に応じて、接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、ミラーの面形状を変化させ、圧電素子の厚さは、ミラーの面への入射角がθのときに、伸縮により、ミラーの面形状のタンジェンシャル方向の曲率半径に対するラジアル方向の曲率半径の比が（ｃｏｓ（２θ）＋１）／２となるように調整されている。
【００１０】
また、この発明の別の局面に係わる光ピックアップ装置は、レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、レーザ光を反射させる円形のミラーと、ミラーの裏面に接着され、ミラーの面に垂直な方向に厚みを有し、かつミラーの裏面と接着する側の面が円形の圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、圧電素子は、接着する側の円形の面の中心がミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、圧電素子は、印加される電位に応じて、接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、ミラーの面形状を変化させ、圧電素子の厚さは、中心が薄く、周辺が厚くなるように所定の段階数で変化し、かつ圧電素子の厚みが同一である領域の圧電素子の中心線に近い方の境界は、長軸がラジアル方向で、短軸がタンジェンシャル方向である楕円である。
【００１１】
また、この発明のさらに別の局面に係わる光ピックアップ装置は、レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、レーザ光を反射させる厚みを有する円形のミラーと、ミラーの裏面に接着され、かつミラーの裏面と接着する側の面が円形の圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、圧電素子は、接着する側の円形の面の中心がミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、圧電素子は、印加される電位に応じて、接着する側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、ミラーの面形状を変化させ、ミラーの厚さは、中心が薄く、周辺が厚くなるように所定の段階数で変化し、かつミラーの厚みが同一である領域のミラーの中心線に近い方の境界は、長軸がラジアル方向で、短軸がタンジェンシャル方向である楕円である。
【００１２】
また、この発明のさらに別の局面に係わる光ピックアップ装置は、レーザ光源から出射されたレーザ光をミラーで反射させて、反射光を対物レンズで光記録媒体に集光させる光ピックアップ装置において、レーザ光を反射させる円形のミラーと、ミラーの裏面に接着され、ミラーの面に垂直な方向に一定の厚みを有し、かつミラーの裏面と接着する側の面が長軸がラジアル方向で、短軸がタンジェンシャル方向である楕円である圧電素子を含むミラーアクチュエータを備え、圧電素子は、接着する側の楕円形の面の中心がミラーの円形の裏面の中心と一致するように接着され、圧電素子は、印加される電位に応じて、接着する側の楕円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸縮することにより、ミラーの面形状を変化させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係わる光ピックアップ装置によれば、簡易な構成によって、球面収差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
本実施の形態は、球面収差量を最小とするような異方性の厚みを有する圧電素子を含むミラーアクチュエータを備えた光ピックアップ装置に関する。
【００１６】
図１は、光ピックアップ装置の光学系の要部を示す。同図を参照して、この光ピックアップ装置は、発光源１と、コリメータ２と、偏光ビームスプリッタ３と、円形の立上げ／収差補正ミラー４と、対物レンズ５と、シリンドルカルレンズ７と、光検出器８と、ミラーアクチュエータ１０とからなる。
【００１７】
発光源１は、ビーム１３を発光する。コリメート２は、ビーム１３を平行光１１とする。立上げ／収差補正ミラー４は、平行光１１を立上げ方向、すなわち、光ディスク６が存在する方向に反射して、反射光１２とする。対物レンズ５は、反射光１２を光ディスク６の情報記録面に照射する。
【００１８】
情報記録面のビット列によって光強度が変調された反射光は、対物レンズ５を通り、立上げ／収差補正ミラー４で反射し、偏光ビームスプリッタ３で反射し、シリンドルカルレンズ７で集束させられて、光検出器８に入力される。
【００１９】
この光検出器８に入射された光に基づいて、光ディスク６の再生、対物レンズ５のフォーカスおよびトラッキング制御が行なわれる。
【００２０】
また、図示しない制御回路は、光検出器８に入射された光を中心部の光と周辺部の光に分離し、それぞれのフォーカス位置を検出することで球面収差量を測定する。そして、図示しない制御回路は、測定した球面収差量に応じて、立上げ／収差補正ミラー４を支持しているミラーアクチュエータ１０を制御して、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面（表面）の形状を変化させることで、球面収差量を減少させる。
【００２１】
図２（ａ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状が通常のとき、つまり平面のときの、反射光１２の光路を示す。同図に示すように、球面収差が生じている。
【００２２】
図２（ｂ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状を変化させたとき、つまりミラー面が曲面のときの、反射光１２の光路を示す。同図に示すように、ミラー面の形状を変化させることによって、球面収差量が減少している。
【００２３】
図３は、ミラーアクチュエータ１０の構造を示す。同図を参照して、ミラーアクチュエータ１０は、圧電素子２１と、この圧電素子２１を支える支持枝２２および固定部２３よりなる。
【００２４】
圧電素子２１は、立上げ／収差補正ミラー４の裏面に接着されている。圧電素子２１の立上げ／収差補正ミラー４の裏面と接着する側の面は、円であり、その円の中心は、ミラーの円形の裏面の中心と一致する。圧電素子２１は、ミラー面に垂直な方向に厚みを有する。
【００２５】
圧電素子２１に電位が加えると、圧電素子２１は伸縮する。すなわち、圧電素子２１に正の電位が与えられると、圧電素子２１は、図３の（１）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸張する。これにより、圧電素子２１と接着している立上げ／収差補正ミラー４は、凹状にたわみ、それにより、反射光１２は、集束光となる。
【００２６】
一方、圧電素子２１に負の電位が与えられると、図３の（２）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で圧縮する。これにより、圧電素子２１と接着している立上げ／収差補正ミラー４は、凸状にたわみ、それにより、反射光１２は、発散光となる。
【００２７】
ところで、図４に示すように、ミラー角が４５度のため、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面に入射される平行光１１のスポット形状は、楕円となる。ここで、ミラー角とは、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面（表面）の形状が通常のときの、ミラー面への平行光１１の入射角をいう。
【００２８】
図４において、タンジェンシャル（ｔａｎ）方向とは、ミラー面に平行な方向であり、かつ立上げ／収差補正ミラー４に入射される光のうち、光ディスク６の面に最も近い光の入射位置と、最も遠い光の入射位置とを結ぶ方向である。ラジアル（ｒａｄ）方向は、ミラー面に平行な方向であり、かつｔａｎ方向に垂直な方向である。
【００２９】
このようにスポット形状が楕円の場合には、立上げ／収差補正ミラー４を、ｔａｎ方向とｒａｄ方向に同一量だけたわませたとしても（つまり、ｔａｎ方向の曲率とｒａｄ方向の曲率が同一でも）、球面収差量は減少しない。
【００３０】
図５は、曲率半径と球面収差量との関係を示す図である。同図は、ミラー角が４５度のときに、光ディスクの素材厚ごとに、補正なし時の球面収差量と、補正したときのｔａｎ方向の曲率半径およびｒａｄ方向の曲率半径と、その補正による球面収差量とを示す。同図に示すように、ｔａｎ方向の曲率半径をｒａｄ方向の曲率半径の２倍にすると、球面収差量が最小となる。
【００３１】
したがって、本実施の形態では、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ｔａｎ方向の曲率半径ａがｒａｄ方向の曲率半径ｂの２倍となるように、立上げ／収差補正ミラー４をたわませる。図６（ａ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の全体形状を示し、図６（ｂ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面のｔａｎ方向の形状を示し、図６（ｃ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面のｒａｄ方向の形状を示す。
【００３２】
さて、このように立上げ／収差補正ミラー４をたわませるには、立上げ／収差補正ミラー４の裏面に接着されている圧電素子２１の形状を変化させることが必要となる。しかし、圧電素子１２は、上述したように、単一の電位の値によっ、半径方向への同一比率の伸縮量が制御され、ｔａｎ方向とｒａｄ方向とで別個に伸縮量を調整することができない。そこで、圧電素子１２の厚みをｔａｎ方向とｒａｄ方向でそれぞれ適切な量に設計することにより、立上げ／収差補正ミラー４のｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径の２倍となるようにようにする。つまり、圧電素子２１の厚みが薄いほど、圧電素子２１の伸縮によって、立上げ／収差補正ミラー４がたわみやすいという性質を利用する。
【００３３】
ここで、圧電素子１２の厚みと立上げ／収差補正ミラー１２のたわむ量との関係は、その圧電素子１２の材質などにより異なる。したがって、上述の圧電素子１２のｔａｎ方向のｒａｄ方向の厚みは、使用する圧電素子ごとに個別に設計することとなる。
【００３４】
なお、以上の説明では、ミラー角が４５度のときに、立上げ／収差補正ミラー４のｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径の２倍となるようにすることで、球面収差量を最小にしたが、ミラー角が４５度以外の場合について、次に説明する。
【００３５】
図７は、ミラー角度ごとに、球面収差量が最小となるｔａｎ方向の曲率半径に対するｒａｄ半径の曲率半径の比率を示す図である。同図の関係を式で表すと、ミラー角がθのときに、ｔａｎ方向の曲率半径に対するｒａｄ方向の曲率半径の比は、（ｃｏｓ（２θ）＋１）／２となる。そして、このような曲率半径の比を実現するために、圧電素子１２のｔａｎ方向およびｒａｄ方向の厚みを、それぞれ使用する圧電素子に応じて個別に設計すればよい。
【００３６】
以上のように、本実施の形態に係わる光ピックアップ装置によれば、ミラー角がθのときに、立上げ／収差補正ミラーのｔａｎ方向の曲率半径に対するｒａｄ方向の曲率半径の比が（ｃｏｓ（２θ）＋１）／２となるように、圧電素子１２のｔａｎ方向およびｒａｄ方向の厚みをそれぞれ調整するので、球面収差量を最小にすることができる。
【００３７】
［第２の実施形態］
本実施の形態は、球面収差量を従来よりも低減するように異方性の厚みを有する圧電素子を含むミラーアクチュエータを備えた光ピックアップ装置に関する。
【００３８】
第１の実施形態では、球面収差量を最小とすることを目的とした。そのため、立上げ／収差補正ミラー１２のｔａｎ方向とｒａｄ方向の曲率半径の比率が図７に示すような最適な比率となるように、圧電素子の厚みの複雑な調整が必要となる。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、簡易な方法で、球面収差量を従来よりも低減することを目的とする。
【００４０】
本実施の形態の光ピックアップ装置が、図１に示す第１の実施形態の光ピックアップ装置と相違する点は、ミラーアクチュエータ８０である。以下、このミラーアクチュエータ８０の構造および動作について説明する。
【００４１】
図８は、本実施の形態のミラーアクチュエータ８０の構造を示す。同図を参照して、ミラーアクチュエータ８０は、圧電素子８１と、この圧電素子８１を支える支持枝２２および固定部２３よりなる。
【００４２】
圧電素子８１は、立上げ／収差補正ミラー４の裏面に接着されている。圧電素子８１の立上げ／収差補正ミラー４のミラーの裏面と接着する側の面は、円であり、その円の中心は、ミラーの円形の裏面の中心と一致する。圧電素子２１は、ミラー面に垂直な方向に厚みを有する。
【００４３】
圧電素子８１に電位が加えると、圧電素子８１は伸縮する。すなわち、圧電素子８１に正の電位が与えられると、圧電素子８１は、図８の（１）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸張する。これにより、圧電素子８１と接着している立上げ／収差補正ミラー４は、凹状にたわみ、それにより、反射光１２は、集束光となる。
【００４４】
一方、圧電素子８１に負の電位が与えられると、図８の（２）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で圧縮する。これにより、圧電素子８１と接着している立上げ／収差補正ミラー４は、凸状にたわみ、それにより、反射光１２は、発散光となる。
【００４５】
圧電素子８１の厚みは、図８に示すように、中心ほど薄くなるように３段階で変化する。すなわち、中心部の（Ａ）の領域は、厚みをｄ１とし、中間部の（Ｂ）の領域は、厚みをｄ２とし、周辺部の（Ｃ）の領域は、厚みをｄ３とすると、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係が成立つ。
【００４６】
圧電素子８１の厚みが同一である領域の圧電素子８１の中心線（つまり、圧電素子８１のミラー面に水平な断面の中心を結ぶミラー面に垂直な線）に近い方の境界は、楕円となる。すなわち、（Ａ）の領域の圧電素子の中心線に近い方の境界、および（Ｂ）の領域の圧電素子の中心線に近い方の境界は、長軸がｒａｄ方向であり、短軸がｔａｎ方向である楕円となる。
【００４７】
図９（ａ）は、ミラー面に垂直な方向から見た、各領域（Ａ）〜（Ｃ）を表す。また、図９（ｂ）は、ｔａｎ方向についての圧電素子８１の厚みの変化を表し、図９（ｃ）は、ｒａｄ方向についての圧電素子８１の厚みの変化を表す。
【００４８】
これらの図に示すように、圧電素子８１の厚みが薄い部分の比率は、ｒａｄ方向の方がｔａｎ方向よりも大きいので、立上げ／収差補正ミラー４は、ｒａｄ方向にたわみやすい。したがって、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状を、ｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくなるように変形させることができる。これにより、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態に係わる光ピックアップ装置によれば、圧電素子８１の厚みが薄い部分の比率がｒａｄ方向の方がｔａｎ方向よりも大きくすることにより、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状を、ｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくなるように変形させることができ、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００５０】
［第３の実施形態］
本実施の形態は、球面収差量を従来よりも低減するように異方性の厚みを有するミラーを備えた光ピックアップ装置に関する。
【００５１】
第２の実施形態では、立上げ／収差補正ミラー４の厚みは一定で、圧電素子８１の厚みを変化させた。これに対して、本実施の形態では、圧電素子７１の厚みは一定とし、その代わりに、立上げ／収差補正ミラー７４の厚みを、第２の実施形態の圧電素子の厚みと同様な方法で変化させる。
【００５２】
本実施の形態の光ピックアップ装置が、図１に示す第１の実施形態の光ピックアップ装置と相違する点は、ミラーアクチュエータ７０および立上げ／収差補正ミラー７４である。以下、このミラーアクチュエータ７０および立上げ／収差補正ミラー７４の構造および動作について説明する。
【００５３】
図１０は、ミラーアクチュエータ７０および立上げ／収差補正ミラー７４の構造を示す。同図を参照して、ミラーアクチュエータ７０は、圧電素子７１と、この圧電素子７１を支える支持枝２２および固定部２３よりなる。
【００５４】
圧電素子７１は、立上げ／収差補正ミラー７４の裏面に接着されている。圧電素子７１の立上げ／収差補正ミラー７４の裏面と接着する側の面は、円であり、その円の中心は、ミラーの円形の裏面の中心と一致する。圧電素子７１は、ミラー面に垂直な方向に一定の厚みを有する。
【００５５】
圧電素子７１に電位が加えると、圧電素子７１は伸縮する。すなわち、圧電素子７１に正の電位が与えられると、圧電素子７１は、図１０の（１）に示すように、立上げ／収差補正ミラー７４と接着している側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸張する。これにより、圧電素子７１と接着している立上げ／収差補正ミラー７４は、凹状にたわみ、それにより、反射光１２は、集束光となる。
【００５６】
また、圧電素子７１に負の電位が与えられると、図１０の（２）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の円形の面の半径方向の全方向に同一比率で圧縮する。これにより、圧電素子７１と接着している立上げ／収差補正ミラー７４は、凸状にたわみ、それにより、反射光１２は、発散光となる。
【００５７】
立上げ／収差補正ミラー７４の厚みは、図１０に示すように、中心ほど薄くなるように３段階で変化させる。すなわち、中心部の（Ａ）の領域は、厚みをｄ１とし、中間部の（Ｂ）の領域は、厚みをｄ２とし、周辺部の（Ｃ）の領域は、厚みをｄ３とすると、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係が成立つ。
【００５８】
立上げ／収差補正ミラー７４の厚みが同一である領域の立上げ／収差補正ミラー７４の中心線（つまり、立上げ／収差補正ミラー７４のミラー面に水平な断面を結ぶミラー面に垂直な線）に近い方の境界は、楕円となる。すなわち、（Ａ）の領域の立上げ／収差補正ミラー７４の中心線に近い方の境界、および（Ｂ）の領域の立上げ／収差補正ミラー７４の中心線に近い方の境界は、長軸がｒａｄ方向であり、短軸がｔａｎ方向である楕円となる。
【００５９】
図１１（ａ）は、ミラー面に垂直な方向から見た、各領域（Ａ）〜（Ｃ）を表す図である。また、図１１（ｂ）は、ｔａｎ方向についての立上げ／収差補正ミラー７４の厚みの変化を表し、図１１（ｃ）は、ｒａｄ方向についての立上げ／収差補正ミラー７４の厚みの変化を表す。
【００６０】
これらの図に示すように、立上げ／収差補正ミラー７４の厚みが薄い部分の比率は、ｒａｄ方向の方がｔａｎ方向よりも大きいので、立上げ／収差補正ミラー７４は、ｒａｄ方向にたわみやすい。したがって、立上げ／収差補正ミラー７４のミラー面の形状を、ｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくなるように変形させることができる。これにより、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係わる光ピックアップ装置によれば、立上げ／収差補正ミラー７４の厚みが薄い部分の比率がｒａｄ方向の方がｔａｎ方向よりも大きくすることにより、立上げ／収差補正ミラー７４のミラー面の形状を、ｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくなるように変形させることができ、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００６２】
［第４の実施形態］
本実施の形態は、厚みが一定で、かつ断面の形状が楕円である圧電素子を含むミラーアクチュエータを備えた光ピックアップ装置に関する。
【００６３】
本実施の形態の光ピックアップ装置が、図１に示す第１の実施形態の光ピックアップ装置と相違する点は、ミラーアクチュエータ６０である。以下、このミラーアクチュエータ６０の構造および動作について説明する。
【００６４】
図１２は、ミラーアクチュエータ６０および立上げ／収差補正ミラー４の構造を示す。同図を参照して、ミラーアクチュエータ６０は、圧電素子６１と、この圧電素子６１を支える支持枝２２および固定部６３よりなる。
【００６５】
圧電素子６１は、立上げ／収差補正ミラー４の裏面に接着されている。圧電素子６１の立上げ／収差補正ミラー４と接着する側の面は、楕円であり、その楕円の中心は、ミラーの円形の裏面の中心と一致する。ただし、圧電素子６１の楕円の面の方が、立上げ／収差補正ミラー４の円の面よりも大きい。圧電素子６１は、ミラー面に垂直な方向に一定の厚みを有する。
【００６６】
圧電素子６１に電位が加えると、圧電素子６１は伸縮する。すなわち、圧電素子６１に正の電位が与えられると、圧電素子６１は、図１２の（１）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の楕円形の面の半径方向の全方向に同一比率で伸張する。これにより、圧電素子６１と接着している立上げ／収差補正ミラー４は、凹状にたわみ、それにより、反射光１２は、集束光となる。
【００６７】
また、圧電素子６１に負の電位が与えられると、図１２の（２）に示すように、立上げ／収差補正ミラー４と接着している側の楕円形の面の半径方向の全方向に同一比率で圧縮する。これにより、圧電素子６１と接着している立上げ／収差補正ミラー４は、凸状にたわみ、それにより、反射光１２は、発散光となる。
【００６８】
図１３は、圧電素子６１および立上げ／収差補正ミラー４をミラー面に垂直な方向から見た図である。同図に示すように、立上げ／収差補正ミラー４は、円形であるのに対して、圧電素子６１は、ｒａｄ方向に長い楕円形である。
【００６９】
圧電素子６１は、通常の状態では、長半径がｒradであり、短半径がｒtanである。
【００７０】
ある正の電位が与えられ伸張すると、圧電素子６１は、長半径がｒtan´（＝ｋ１×ｒtan）となり、短半径がｒrad´（＝ｋ１×ｒrad）となる。ここで、ｋ１＞１である。
【００７１】
この場合、ｔａｎ方向の伸張量ｌｔは、（ｋ１−１）×ｒtanであり、ｒａｄ方向の伸張量ｌｒは、（ｋ１−１）×ｒradとなる。ｌｒ＞ｌｔより、圧電素子６１は、ｔａｎ方向よりもｒａｄ方向により大きく伸張し、それにより、立上げ／収差補正ミラー４は、ｒａｄ方向により大きくたわむ、すなわち、ｔａｎ方向の曲率半径をｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくすることができる。これにより、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００７２】
また、ある負の電位が与えられ圧縮すると、長半径がｒtan"（＝ｋ２×ｒtan）となり、短半径がｒrad"（＝ｋ２×ｒrad）となる。ここで、ｋ２＜１である。
【００７３】
この場合、ｔａｎ方向の圧縮量ｌｔは、（１−ｋ２）×ｒtanであり、ｒａｄ方向の圧縮量ｌｒは、（１−ｋ２）×ｒradとなる。ｌｒ＞ｌｔより、圧電素子６１は、ｔａｎ方向よりもｒａｄ方向により大きく圧縮し、それにより、立上げ／収差補正ミラー４は、ｒａｄ方向により大きくたわむ、すなわち、ｔａｎ方向の曲率半径をｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくすることができる。これにより、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００７４】
以上のように、本実施の形態に係わる光ピックアップ装置によれば、圧電素子６１の形状を長軸がｒａｄ方向で、短軸がｒａｄ方向である楕円とすることにより、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状を、ｔａｎ方向の曲率半径がｒａｄ方向の曲率半径よりも大きくなるように変形させることができ、ｔａｎ方向の曲率半径とｒａｄ方向の曲率半径とが同一であるときよりも球面収差量を低減することができる。
【００７５】
（変形例）
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下の変形例も含む。
【００７６】
（１）  圧電素子の厚みの変化
本発明の第２および第３の実施形態では、圧電素子の厚さは、３段階で変化させたが、これに限定するものではなく、４段階以上の段階数で変化させてもよく、連続的に変化させてもよい。
【００７７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】光ピックアップ装置の光学系の要部を示す図である。
【図２】（ａ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状が通常のときの反射光１２の光路を示す図であり、（ｂ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の形状を変化させたときの反射光１２の光路を示す図である。
【図３】第１の実施形態のミラーアクチュエータ１０の構造を示す図である。
【図４】立上げ／収差補正ミラー４のミラー面に入射される平行光１１のスポット形状を示す図である。
【図５】曲率半径と球面収差量との関係を示す図である。
【図６】（ａ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面の全体形状を示す図であり、（ｂ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面のｔａｎ方向の形状を示す図であり、（ｃ）は、立上げ／収差補正ミラー４のミラー面のｒａｄ方向の形状を示す図である。
【図７】ミラー角度ごとに、球面収差量が最小となるｔａｎ方向の曲率半径に対するｒａｄ半径の曲率半径の比率を示す図である。
【図８】第２の実施形態のミラーアクチュエータ８０の構造を示す。
【図９】（ａ）は、ミラー面に垂直な方向から見た、各領域（Ａ）〜（Ｃ）を表す図であり、（ｂ）は、ｔａｎ方向についての圧電素子８１の厚みの変化を表す図であり、（ｃ）は、ｒａｄ方向についての圧電素子８１の厚みの変化を表す図である。
【図１０】ミラーアクチュエータ７０および立上げ／収差補正ミラー７４の構造を示す図である。
【図１１】（ａ）は、ミラー面に垂直な方向から見た、各領域（Ａ）〜（Ｃ）を表す図であり、（ｂ）は、ｔａｎ方向についての立上げ／収差補正ミラー７４の厚みの変化を表す図であり、（ｃ）は、ｒａｄ方向についての立上げ／収差補正ミラー７４の厚みの変化を表す図である。
【図１２】ミラーアクチュエータ６０および立上げ／収差補正ミラー４の構造を示す図である。
【図１３】圧電素子６１および立上げ／収差補正ミラー４をミラー面に垂直な方向から見た図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  発光源、２  コリメータ、３  偏光ビームスプリッタ、４，７４  立上げ／収差補正ミラー、５  対物レンズ、６  光ディスク、７  シリンドルカルレンズ、８  光検出器、１０，６０，７０，８０  ミラーアクチュエータ、２１，７１，８１  圧電素子、２２  支持枝、２３，６３  固定部。
【図１】
2005196841.tif 000003
【図２】
2005196841.tif 000004
【図３】
2005196841.tif 000005
【図４】
2005196841.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005196841.tif 000008
【図７】
2005196841.tif 000009
【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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