(57)【要約】【課題】より精度良く、より簡易な構造で、収差補正を行なうことの可能な波面収差補正ミラーを提供する。【解決手段】ミラー基板（６）の平面度が悪いとき、センサ用電極（２３、２４）から信号を受け取り、平面度の悪い分だけの変位駆動電圧をオフセット電圧として駆動用電極（２１、２２）に印加する。これにより、ミラー基板（６）の平面度は改善され、その上で収差補正用電圧を駆動用電極（２１、２２）に印加する。このとき、センサ用電極（２３、２４）からは常にミラー変位信号が出ており、必要に応じてフィードバックをかけることができる。本発明では、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状を精度良くコントロールすることが可能となる。【選択図】      図１
2005043544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサと、検知用センサによって検知された変位情報に基づいてミラーを変形させる駆動用圧電素子とを有し、検知用センサと駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項２】
請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極の面積とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極の面積とがほぼ同じであることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが同一平面で交互に配置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項４】
請求項３記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とは、縦横の成分を有するパターンとなっていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項５】
請求項３記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とは、ちどり状に配置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項６】
請求項３記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とは、渦巻き状に配置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能となっており、ミラーの変位を検知する検知用センサをミラーを変形させる駆動用圧電素子として用い、ミラーを変形させる駆動用圧電素子をミラーの変位を検知するセンサとして用いることが可能となっていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項８】
ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサと、検知用センサによって検知された変位情報に基づいてミラーを変形させる駆動用圧電素子とを有し、検知用センサと駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されており、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能であって、圧電材の極性が、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極部分とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極部分とではそれぞれ逆方向になっていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項９】
請求項８記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、それぞれ１本ずつで構成されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波面収差補正ミラーおよび光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスクを用いた情報記憶装置として、ＣＤやＤＶＤなどがある。ＤＶＤなどは、ＣＤに比べて記録密度が高いため、情報を読み書きするときの条件が厳しくなっている。
【０００３】
例えば、光ピックアップの光軸とディスク面は垂直であることが理想であるが、実際にはディスクが樹脂製のため、かなりうねりを持っていて、これを回転させると、光ピックアップの光軸とディスク面は常に垂直ではなくなる（これを以降、チルトと表現する）。また、ディスクは、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、記録層（１０８）が樹脂層（１０２）を介しているため、ディスク面が垂直でなくなると光路が曲げられディスク上に正しくスポットを絞れなくなり、コマ収差（１０３）が発生する。この収差が許容される量よりも大きくなると、正しく読み書きが出来なくなるという不具合が生じる。なお、図１９（ａ），（ｂ）はディスクがそれぞれＣＤ，ＤＶＤの場合である。
【０００４】
チルトの影響を少なくする手段としては、対物レンズと記録層との間の樹脂層を薄くすることがある。実際に、ＤＶＤ（図１９（ｂ））が、ＣＤ（図１９（ａ））に比較して、対物レンズ（１０１）と記録層（１０８）との間の樹脂層（１０２）の厚さを半分にしたのは、この効果を狙ったものである。しかし、この方法の場合、ＤＶＤよりも高密度記録をしようとした場合には樹脂層をもっと薄くしてさらにチルトの影響を少なくすることになるが、今度はディスク上にごみや傷がついた場合に、信号が正しく読み書きできなくなるという不具合が生じる。このため、アクチュエータによって光軸を傾けて（チルト）対応しているのが現状である。
【０００５】
チルトを光学的に補正するため、液晶を用いたり（例えば、特許文献１参照。）、透明圧電素子を用いたり（例えば、特許文献２参照。）、可変ミラーを用いたりする（例えば、特許文献３参照。）ことが提案されている。
【０００６】
具体的に、特許文献１（図１６）では、液晶板を用いて位相制御することによりコマ収差を補正している。しかし、この方法では、レーザーが液晶板を通過するために光量が減衰し、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制御に要求される高周波動作に使用するのは困難であると思われる。
【０００７】
また、特許文献２（図１７）では、実際に透明圧電素子単体で必要な変位量を得るためには高電圧が必要となり、光ピックアップなどに用いるには現実的ではない。
【０００８】
また、特許文献３（図１８）は、ミラー自体を積層型圧電素子で変形させ位相制御するようにしている。しかし、光ピックアップなどの小さい部品に用いるには配線などの考慮がされておらず、複雑になりかつ組み付けコストも高くなる。また、配線などの問題が解決できたとしても、積層型圧電素子をかなり小さくしなければならなくなるため、技術的にもコスト的にもなかなか困難である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−７９１３５号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平５−１４４０５６号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平５−３３３２７４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように情報を読み書きするときに不具合を生じさせるチルトの影響を低減するには、波面収差そのものを検知し、その情報をフィードバックして補正すれば良いと思われるが、波面収差そのものの検知は非常に困難で、たとえできたとしても干渉機能などが必要となり大型化するため、光ディスクシステムにその機能を盛り込むことはほぼ不可能である。
【００１３】
また、圧電素子を使用したユニモルフまたはバイモルフ形状の波面収差補正ミラーで波面収差を補正する方法が、低電圧で小型化にも有利であると考えられるが、ミラー基板のミラー面を変形させる場合、低電圧で駆動させるためには変形しやすくなくてはならない。このためにはミラー基板を薄くすることが一番効果的であるが、図１３（ａ）、（ｂ）に示すような波面収差ミラーの場合、ミラー基板を薄くすると、反射材や裏面電極などの成膜による応力の影響や、ミラーを固定するときのゆがみなど、元々のミラー基板を平面度良く作ることが困難であるため、例えば図１３（ｃ）に示すように平面度は悪くなってしまう。
【００１４】
このため、本願の発明者は、本願の先願である特願２００１−３８２２７１において、上記のような問題を解決するため、ミラーの平面度の検知情報と光ディスクの傾き検知情報からミラー面を変形させ収差補正を行なうという方法を提案し、また、オフセット電圧を与えてミラー面の平面度を良くし、温度変化や経時変化に対して強く、経時変化や温度変化などで平面が変化したことを検知し、それをフィードバックして平面度を保つことを提案した。
【００１５】
本発明は、特願２００１−３８２２７１の技術をさらに改良し、より精度良く、より簡易な構造で、収差補正を行なうことの可能な波面収差補正ミラーおよび光ピックアップを提供することを目的としている。
【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、請求項１記載の発明は、ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサと、検知用センサによって検知された変位情報に基づいてミラーを変形させる駆動用圧電素子とを有し、検知用センサと駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極の面積とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極の面積とがほぼ同じであることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが同一平面で交互に配置されていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とは、縦横の成分を有するパターンとなっていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、請求項３記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とは、ちどり状に配置されていることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項６記載の発明は、請求項３記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とは、渦巻き状に配置されていることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能となっており、ミラーの変位を検知する検知用センサをミラーを変形させる駆動用圧電素子として用い、ミラーを変形させる駆動用圧電素子をミラーの変位を検知するセンサとして用いることが可能となっていることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項８記載の発明は、ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサと、検知用センサによって検知された変位情報に基づいてミラーを変形させる駆動用圧電素子とを有し、検知用センサと駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されており、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能であって、圧電材の極性が、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極部分とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極部分とではそれぞれ逆方向になっていることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項９記載の発明は、請求項８記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、それぞれ１本ずつで構成されていることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴とする光ピックアップである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１３（ａ），（ｂ）はミラー面が変位する波面収差補正ミラーの一例を示す図である。なお、図１３（ａ）は斜視図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。
【００２８】
図１３（ａ），（ｂ）を参照すると、ミラー基板（６）にはミラー材（１）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（７）が付いている。絶縁層（７）の下には、共通電極（４）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端で固定されている。
【００２９】
ところで、このような構造で、電極（４）を接地し、左右に分かれた個別電極（５）の−方にプラスの電圧をかけ、他方にマイナスの電圧をかけたとすると、ミラー基板（６）の断面にあたる部分は、例えば図１５（ｂ）に示すような断面形状になる。個別電極（５）に逆電圧をかけた場合には、その逆の形状になる。
【００３０】
つまり、ミラー基板（６）は電圧がかかっても伸び縮みしないが、圧電材料（２）は電圧がかかれば伸び縮みするため、個別電極（５）にプラスの電圧を加えた場合、その部分の圧電材料（２）が横方向に縮むとすると、マイナス電圧をかけた場合には、その部分の圧電材料（２）は横方向に伸びることになり、個別電極（５）にプラスの電圧を加えた場合には、ミラー基板（６）のミラー材（１）の面は凸になり、個別電極（５）にマイナスの電圧を加えた場合には、ミラー基板（６）のミラー材（１）の面は凹になる。
【００３１】
このような波面収差補正ミラーを図１４に示すような光ピックアップの光軸上に設け制御することにより、チルトによるコマ収差を低減することが可能になる。
【００３２】
なお、図１４において、（１０）は波面収差補正ミラー、（１１）は光ディスク、（１２）は対物レンズ及び対物光学系、（１３）立ち上げミラー、（１４）は偏光ビームスプリッタ、（１５）はレーザ素子及びレーザ光学系、（１６）は光検出素子及び光検出光学系である。
【００３３】
図１４の光ピックアップでは、レーザー素子（１５）から発せられたレーザー光は、レーザ光学系により平行光にされ偏光ビームスプリッタ（１４）を通り、波面収差補正ミラー（１０）で反射され、立ち上げミラー（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。
【００３４】
また、光ディスク（１１）から反射したレーザ光は、対物レンズ及び対物光学系（１２）を通り、立ち上げミラー（１３）で反射され、波面収差補正ミラー（１０）で反射され、偏光ビームスプリッタ（１４）を通り、光検出光学系で集光され、光検出素子（１６）で検出される。この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。
【００３５】
このような光学系で、光ディスク（１１）がレーザ光の光軸に対し垂直な位置から傾くと、光ディスクから反射して戻ってきたレーザ光の波面は乱れ、例えば図１４（ａ）に示すような波面収差（コマ収差）が発生する。ここで横軸は例えば図１２（ａ）に示す波面収差補正ミラーのＡ−Ａ’断面と同一断面であり、縦軸は波面収差である。つまり、図１４の光学系で、光ディスク（１１）がチルトしたときに波面収差補正ミラー（１０）のミラー面は平らであり、そこで反射した反射光の波面収差である。ちなみに、光ディスク（１１）がレーザ光の光軸に対し垂直であれば、波面は図１５（ａ）に示すような収差は発生せず、横軸と同じでまっすぐになる。図２０は波面の面方向を等高線で表した図であり、Ａ−Ａ’断面が図１５（ａ）のようになっている。
【００３６】
図１５（ｂ）は波面収差補正ミラー（１０）を故意に収差を発生させるよう動作させ、その反射光の波面収差を表した例である。ここで、横軸は例えば図１３（ａ）に示す波面収差補正ミラーのミラー表面のＡ−Ａ’断面と同一断面であり、縦軸は波面収差である。
【００３７】
いま仮に、光ディスクが傾き、ディスクからの反射光の波面が図１５（ａ）であったとする。ディスクが傾いていない時の反射光の波面が図１５（ｂ）のようになるよう波面収差補正ミラーを制御すれば、波面収差補正ミラーから反射された反射光の波面は図１５（ｃ）のようになり、図１５（ａ）にくらべ波面収差を低減させることが可能となる。
【００３８】
しかしながら、このような補正を行なうためには、波面収差がどの程度であるか検知し、その情報を波面収差補正ミラーにフィードバックすることが必要となる。もし収差がどの程度なのかわからなければフィードバックができなくなるという不具合が生じる。しかし、波面収差そのものを検知するには干渉機能などを光ディスク装置内に持たなくてはならなくなるため現実的ではない。
【００３９】
また、実際にこのようなミラーを作ろうとすると、反射材や裏面電極などの成膜による応力の影響や、ミラーを固定するときのゆがみなど、元々のミラー基板を平面度良くつくることが困難であるため、例えば図１３（ｃ）に示すように平面度は悪くなってしまい、効果的な収差補正ができなくなるという不具合を生じる。
【００４０】
そこで、本願の先願である特願２００１−３８２２７１に記載のように、波面収差ミラーの平面度の検知情報と光ディスクの傾き検知情報とから波面収差検知と同等の情報を得て波面収差検知の代用とし、その情報からミラー面を変形させ収差補正を行なうようにすればフィードバックが可能となる。また、組付時の悪い平面度をキャンセルさせるようなオフセット電圧を与えることで平面度を良くすることが可能となる。
【００４１】
図１１は本願の先願である特願２００１−３８２２７１に記載のフィードバック系を示す図である。図１１を参照すると、このフィードバック系は、ミラー変形度検知手段と、波面収差補正機構と、ディスク傾き検知手段とを備えている。
【００４２】
ここで、波面収差補正機構には、波面収差補正ミラーが使用される。また、ミラー変形度検知手段は、ミラー面の平面度を検知する手段であり、例えば変位や歪を検知できるセンサが用いられる。また、傾き検知手段は、ディスクの傾きを検知するものであり、例えば光ピックアップのＬＤ，ＰＤモジュール外に設けられた単体チルトセンサやＬＤ，ＰＤモジュール内に設けられたＰＤ一体チルトセンサなどが用いられる。なお、ＰＤ一体チルトセンサは、実際の読み書き用の信号光を利用しているので、ＰＤ一体チルトセンサを使用する方が望ましい。
【００４３】
このような構成のフィードバック系の動作について説明する。まず、波面収差補正ミラーについてはミラー単体であらかじめ平面度が一番良くなるときのオフセット電圧を測定しておく。光ディスク装置に組み込んだときには、このオフセット電圧を基準電圧とし、実際の波面収差補正時には、基準電圧に対して波面収差補正用の制御電圧を加えた状態で補正を行なう。基準電圧をかけた状態では波面収差補正の平面度は良い状態なので、このときディスクの傾きが０である状態をつくり、ディスク傾き検知手段の情報を傾き０としておく。またこのとき、同時にミラー変形度検知手段の情報も読み取っておく。なお、ディスクの傾きに対する波面収差補正ミラーの必要制御電圧はあらかじめ測定しておき、ディスクの傾きに対する波面収差補正ミラーの必要制御電圧のテーブルを作っておく。そして、実際の波面収差補正時には、このテーブルを参照しながら補正を行なう。
【００４４】
このように調整したもので、ディスクの傾きをディスク傾き検知手段で検知しその傾き検知情報を波面収差補正ミラーにフィードバックする。
【００４５】
一方、温度変化や経時変化が起こり得るため、ミラー変形度検知手段で定期的にミラーの平面度を監視し、平面度の変化情報を波面収差補正ミラーにフィードバックする。もし平面度が変わっているようであれば、ミラー変形度検知手段の情報が最初に調整した情報になるようにオフセット電圧を変化させる。（ミラー平面度が変化しているかどうかは、ディスク傾き検知手段の情報が０であるとき同時にミラー変形度検知手段の情報を見てみる。この情報が最初に調整した情報と違っていればミラー平面度は変わっていることになる。）
【００４６】
このようにミラー変形度検知手段の情報とディスク傾き検知手段の情報の両方を波面収差補正ミラーにフィードバックすることにより、ミラーの平面度を常に保つことができ、正確な波面収差補正が可能となる。
【００４７】
図１２（ａ）乃至（ｆ）は本願の先願である特願２００１−３８２２７１に記載されている上述したようなフィードバック系の動作を説明するための図である。
【００４８】
図１２（ａ），（ｂ）は波面収差補正ミラーに加える電圧を表した図である。図１２（ａ），（ｂ）において、縦軸は電圧であり、左右の個別電極に与える電圧を表している。
【００４９】
また、図１２（ｃ），（ｄ）は波面収差補正ミラーの断面図を表した図である。なお、ミラー部の詳細構造は図１２（ａ），（ｂ）に示した構造になっており、図１２（ｃ），（ｄ）では、簡単のため、ミラー固定用ベース（８），ミラー基板（６），圧電材料（２），個別電極（５）だけを図示している。
【００５０】
また、図１２（ｅ），（ｆ）は波面収差補正ミラーを変形させたときのミラー面の変形形状断面図を表した図である。図１２（ｅ），（ｆ）の縦軸はミラー面の変位である。
【００５１】
図１２（ｃ）のように組み付けられた波面収差補正ミラーにチルト補正をするために変形電圧を図１２（ａ）のように与えると、ミラー面の変形形状は図１２（ｅ）に表す実線のようになる。このとき本当にほしい形状は点線で表してあるが、実線と点線の違いが収差補正の誤差となり、この誤差分は波面収差として残ってしまう。
【００５２】
これに対し、本願の先願のように、ミラー面が図１２（ｄ）のように平面になるようあらかじめ図１２（ｂ）のようにオフセット電圧を与えておく。それに合わせ、左右の個別電極（５）に図１２（ｂ）のような変形電圧を与えると、図１２（ｆ）で示すように図１２（ｅ）の点線で示した本当にほしい形状にほぼ等しい変形形状を得ることができる。
【００５３】
このように、本願の先願である特願２００１−３８２２７１だけでも波面収差補正ミラーを構成することが可能であるが、さらに以下に述べるように、ミラーの変位を検知する検知用センサとミラーを変形させる駆動用圧電素子とを同一材（同じ圧電材）で構成することで、より精度良く、より簡易な構造で波面収差を補正できるものになる。
【００５４】
図１は本発明の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図１の波面収差補正ミラーもミラー部の詳細構造は図１３に示したものと同じ構造になっており、図１では、説明の便宜上、簡単のため、ミラー基板（６），圧電材料（２），共通電極（４），電極（２１〜２４）のみが略して示されている。また、図２は平面図であり、図２にはミラー固定用ベース（８）は図示されていない。
【００５５】
図１において、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は変位センサとして働く。図１に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置されている。
【００５６】
図１，図２のような構成の波面収差補正ミラーの動作について説明する。例えば、ミラー基板（６）の平面度が悪いとき、センサ用電極（２３、２４）から信号を受け取り、平面度の悪い分だけの変位駆動電圧をオフセット電圧として駆動用電極（２１、２２）に印加する。これにより、ミラー基板（６）の平面度は改善され、その上で収差補正用電圧を駆動用電極（２１、２２）に印加する。このとき、センサ用電極（２３、２４）からは常にミラー変位信号が出ており、必要に応じてフィードバックをかけることができる。本発明では、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状を精度良くコントロールすることが可能となる。
【００５７】
なお、圧電材としては、例えばＰＺＴを用いることができ、また、電極としては、アルミをスパッタしその後パターニングしたものを用いることができる。
【００５８】
図３は図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーの一例を示す図（平面図）である。
【００５９】
図３に対応する断面図も図１のようになっており（すなわち、ミラー部の詳細構造は図１で示した構造になっており）、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は変位センサとして働く。図１に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置されている。
【００６０】
また、図４は図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーの他の例を示す図（平面図）である。
【００６１】
図４に対応する断面図も図１のようになっており（すなわち、ミラー部の詳細構造は図１で示した構造になっており）、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は変位センサとして働く。図１に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置され、それぞれの電極は横方向にも少しでも検出しやすくあるいは撓みやすくするため、図４のような縦方向のパターンに横方向のパターンを追加している。
【００６２】
図４のような構成の波面収差補正ミラーの動作について説明する。例えば、ミラー基板（６）の平面度が悪いとき、センサ用電極（２３、２４）から信号を受け取り、平面度の悪い分だけの変位駆動電圧をオフセット電圧として駆動用電極（２１、２２）に印加する。これにより、ミラー基板（６）の平面度は改善され、その上で収差補正用電圧を駆動用電極（２１、２２）に印加する。このとき、センサ用電極（２３、２４）からは常にミラー変位信号が出ており、必要に応じてフィードバックをかけることができる。本発明では、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、さらに、横方向のパターンも入っているため、図１で示した例よりも、さらにより精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状をより一層精度良くコントロールすることが可能となる。
【００６３】
なお、圧電材としては、例えばＰＺＴを用いることができ、また、電極としては、アルミをスパッタしその後パターニングしたものを用いることができる。
【００６４】
また、図５は図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーのさらに他の例を示す図（平面図）である。
【００６５】
図５に対応する断面図も図１のようになっており（すなわち、ミラー部の詳細構造は図１で示した構造になっており）、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は変位センサとして働く。図１に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置され、センサ用電極と駆動用電極が交互にちどり状になるように配置されている。
【００６６】
図５のような構成の波面収差補正ミラーの動作について説明する。例えば、ミラー基板（６）の平面度が悪いとき、センサ用電極（２３、２４）から信号を受け取り、平面度の悪い分だけの変位駆動電圧をオフセット電圧として駆動用電極（２１、２２）に印加する。これにより、ミラー基板（６）の平面度は改善され、その上で収差補正用電圧を駆動用電極（２１、２２）に印加する。このとき、センサ用電極（２３、２４）からは常にミラー変位信号が出ており、必要に応じてフィードバックをかけることができる。本発明では、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、さらに、電極が交互にちどり状に配置されているため、図１で示した例よりも、さらにより精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状をより一層精度良くコントロールすることが可能となる。
【００６７】
なお、圧電材としては、例えばＰＺＴを用いることができ、また、電極としては、アルミをスパッタしその後パターニングしたものを用いることができる。
【００６８】
また、図６は図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーのさらに他の例を示す図（平面図）である。
【００６９】
図６に対応する断面図も図１のようになっており（すなわち、ミラー部の詳細構造は図１で示した構造になっており）、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は変位センサとして働く。図１に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置され、センサ用電極と駆動用電極が交互に渦巻き状に配置されている。
【００７０】
図６のような構成の波面収差補正ミラーの動作について説明する。例えば、ミラー基板（６）の平面度が悪いとき、センサ用電極（２３、２４）から信号を受け取り、平面度の悪い分だけの変位駆動電圧をオフセット電圧として駆動用電極（２１、２２）に印加する。これにより、ミラー基板（６）の平面度は改善され、その上で収差補正用電圧を駆動用電極（２１、２２）に印加する。このとき、センサ用電極（２３、２４）からは常にミラー変位信号が出ており、必要に応じてフィードバックをかけることができる。本発明では、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、さらに、電極が交互に渦巻き状に配置されているため、図１で示した例よりも、さらにより精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状をより一層精度良くコントロールすることが可能となる。
【００７１】
なお、圧電材としては、例えばＰＺＴを用いることができ、また、電極としては、アルミをスパッタしその後パターニングしたものを用いることができる。
【００７２】
また、図７は図６の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図６のものと電極パターンが異なっている。
【００７３】
図７に対応する断面図も図１のようになっており（すなわち、ミラー部の詳細構造は図１で示した構造になっており）、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は変位センサとして働く。図１に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置され、センサ用電極と駆動用電極が交互になめらかな渦巻き状に配置されている。
【００７４】
図７の波面収差補正ミラーの動作や効果は、図６で示したものと同様であるが、図７の波面収差補正ミラーは、電極がなめらかな渦巻き状に配置されているため、ミラーの変形形状に近い分、図７の例の方が変形形状の精度は良い。
【００７５】
図８は本発明の波面収差補正ミラーの他の構成例を示す図である。図８の波面収差補正ミラーもミラー部の詳細構造は図１３に示したものと同じ構造になっており、図８では、説明の便宜上、簡単のため、ミラー基板（６），圧電材料（２），共通電極（４），電極（２１〜２４）のみが略して示されている。なお、図８に対応した平面図は図示していないが、図２〜図７に示したパターンと同様のものとなっている。
【００７６】
図８において、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には、一方向に分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は、通常、駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は、通常、変位センサとして働く。図８に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置されている。各々の電極は、切り換えスイッチ（２５）に接続されており、必要に応じてミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを切り換えることができ、これによって、ミラーの変位を検知する検知用センサをミラーを変形させる駆動用圧電素子として用い、ミラーを変形させる駆動用圧電素子をミラーの変位を検知するセンサとして用いることができる。
【００７７】
図８のような構成の波面収差補正ミラーの動作について説明する。例えば、ミラー基板（６）の平面度が悪いとき、センサ用電極（２３、２４）から信号を受け取り、平面度の悪い分だけの変位駆動電圧をオフセット電圧として駆動用電極（２１、２２）に印加する。これにより、ミラー基板（６）の平面度は改善され、その上で収差補正用電圧を駆動用電極（２１、２２）に印加する。このとき、センサ用電極（２３、２４）からは常にミラー変位信号が出ており、必要に応じてフィードバックをかけることができる。本発明では、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状を精度良くコントロールすることが可能となる。
【００７８】
また、図１４で示した対物レンズ（１２）はフォーカシング、トラッキングなどで常に動いているが、トラッキングが大きくなると、光軸がずれてきて収差補正の中心もずれてくることになる。このときに、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを切り換えると、検知用センサの電極と駆動用圧電素子の電極のピッチ分、収差補正の中心をシフトすることができ、より精度の良い収差補正が可能となる。
【００７９】
なお、圧電材としては、例えばＰＺＴを用いることができ、また、電極としては、アルミをスパッタしその後パターニングしたものを用いることができる。
【００８０】
図９は本発明の波面収差補正ミラーの他の構成例を示す図である。図９の波面収差補正ミラーもミラー部の詳細構造は図１３に示したものと同じ構造になっており、図９では、説明の便宜上、簡単のため、ミラー基板（６），圧電材料（２），共通電極（４），電極（２１〜２４）のみが略して示されている。また、図１０は平面図である。
【００８１】
図９において、ミラー基板（６）の下には共通電極（４）が付いており、その下には電極ごとに分極した（図中、矢印で示す）圧電材料（２）が付いて、その下に、電極（２１〜２４）が付いている。共通電極（４）は、接地電位（ＧＮＤ）となっている。また、電極（２１）と電極（２２）は駆動用電極であり、この部分は、通常、駆動用圧電素子として働く。また、電極（２３）と電極（２４）はセンサ用電極であり、この部分は、通常、変位センサとして働く。図９に示すように、センサ用電極と駆動用電極とは、交互になるように配置されている。各々の電極は、切り換えスイッチ（２５）に接続されており、必要に応じてミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを切り換えることができ、ミラーの変位を検知する検知用センサをミラーを変形させる駆動用圧電素子として用い、ミラーを変形させる駆動用圧電素子をミラーの変位を検知するセンサとして用いることができる。
【００８２】
図９の構成例では、これまでの構成例とは違い、ミラーの平面度補正用手段は、図示しておらず、別にあり、あらかじめミラーは平面になるようにしてある。また、センサ用電極と駆動用圧電素子電極はそれぞれ１本にしている。また、ミラー基板の中心から左右で、各電極の分極方向を逆にして、同一駆動電圧で図１２（ｆ）のようにコマ収差補正用に変形するようになっている。
【００８３】
図９の構成では、例えば、駆動用電極（２１、２２）に電圧を印加してミラー面が図１２（ｆ）のように変形したとすると、同一の電圧をセンサ電極（２３、２４）に印加すると逆に変形する。このため、ＧＮＤに対して電圧は一方向、つまりプラスかマイナスのどちらかで良く、これまでの構成例と比較して、半分の電圧で済む。
【００８４】
なお、図９の構成例においても、検知用センサが駆動用圧電素子と同じ材料（同じ圧電材）で作られているため、ミラー基板の変形がそのまま検知用センサに伝わり、精度の良いフィードバックがかけられ、平面度や収差補正形状を精度良くコントロールすることが可能となる。
【００８５】
なお、圧電材としては、例えばＰＺＴを用いることができ、また、電極としては、アルミをスパッタしその後パターニングしたものを用いることができる。
【００８６】
このように、本発明は、ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサと、検知用センサによって検知された変位情報に基づいてミラーを変形させる駆動用圧電素子とを有し、検知用センサと駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されていることにより、専用のセンサを別途設ける必要がなくなり、特願２００１−３８２２７１の技術に比べて、より精度良く、より簡易な構造で、収差補正を行なうことが可能となる。
【００８７】
ここで、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極の面積とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極の面積とがほぼ同じである場合には、ミラーの変位情報を高精度に検知し、フィードバック駆動することができる。
【００８８】
また、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが同一平面で交互に配置されている場合には、ミラーの変位情報を面方向で高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【００８９】
また、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、縦横の成分を有するパターンとなっている場合には、ミラーの変位情報を面方向でより高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【００９０】
また、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、ちどり状に配置されている場合には、ミラーの変位情報を面方向でより高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【００９１】
また、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、渦巻き状に配置されている場合には、変形形状に近いので、ミラーの変位情報を面方向でさらに高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【００９２】
また、ミラーの変位を検知するセンサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能となっている場合には、トラッキングなどによる収差中心のずれにも対応でき、ミラーの変位情報を面方向でさらに高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【００９３】
また、ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサとミラーを変形させる駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されており、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能であって、圧電材の極性が、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極部分とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極部分とで、それぞれ逆方向になっている場合には、電圧は一方向で良く、低電圧化を図ることができる。
【００９４】
また、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、それぞれ１本ずつで構成されている場合には、回路を簡単にできる。
【００９５】
以上、本発明について、各構成例を示したが、本発明はこれらの構成例に限定されることなく、あらゆる組み合わせや応用ができることはいうまでもない。
【００９６】
例えば、ミラー材（１）はＡｕの蒸着膜や誘電体多層膜などでも良く、また、絶縁層（７）は熱酸化膜やＣＶＤなどで堆積させた絶縁材料でも良い。また、共通電極（４）や個別電極（５）は導電性の高い材料や金属膜であれば良く、波面収差補正ミラーを作製するプロセスで高温処理をするプロセスを用いる場合には、Ｐｔなど高温に強い膜が望ましい。また、圧電材料は、ＰＺＴのような圧電セラミックスでもＰＶＤＦのような圧電高分子でも良く、圧電材料の薄板を貼り付けるものでも良いし、圧電材料膜をミラー基板側に成膜する形でも良い。
【００９７】
また、ミラー基板は、シリコンやセラミックスやガラスなどの硬い材料や、ＰＥＴやポリイミドのような高分子材料でも良く、シリコン基板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。
【００９８】
また、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換えることができるとしたが、必要に応じ、すべてをセンサの電極として使用しても良いし、あるいは、すべてを駆動用圧電素子の電極として使用しても良い。
【００９９】
また、上述の各構成例では、圧電材料を使用したミラー面が変形する波面収差補正ミラーで説明したが、静電力を利用したものや、電磁力を利用したものや、他の発生力を利用したミラー面が変形する波面収差補正ミラーに併用しても良いことはいうまでもない。
【０１００】
以上述べてきたように、本発明を適用することにより、簡単な構造で、オフセット電圧を与えてミラー面の平面度を良くすることができ、温度変化や経時変化に対しても、ミラーの平面度を良く保つことができ、波面収差情報を検知することと同等の情報検知ができ、より正確な収差補正が可能となる。
【０１０１】
また、上述した本発明の波面収差補正ミラーを用いた光ピックアップでは、チルトによるコマ収差補正が可能となる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１乃至請求項７記載の発明によれば、ミラーの変位を検知する検知用センサとミラーを変形させる駆動用圧電素子が同じ圧電材で構成されているので、専用のセンサを別途設ける必要がなくなり、特願２００１−３８２２７１の技術に比べて、より精度良く、より簡易な構造で、収差補正を行なうことが可能となる。
【０１０３】
特に、請求項２記載の発明では、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極の面積とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極の面積とがほぼ同じであるので、ミラーの変位情報を高精度に検知し、フィードバック駆動することができる。
【０１０４】
また、請求項３記載の発明では、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが同一平面で交互に配置されているので、ミラーの変位情報を面方向で高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【０１０５】
また、請求項４記載の発明では、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、縦横の成分を有するパターンとなっているので、ミラーの変位情報を面方向でより高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【０１０６】
また、請求項５記載の発明では、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、ちどり状に配置されているので、ミラーの変位情報を面方向でより高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【０１０７】
また、請求項６記載の発明では、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、渦巻き状に配置されており、変形形状に近いので、ミラーの変位情報を面方向でさらに高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【０１０８】
また、請求項７記載の発明では、ミラーの変位を検知するセンサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能となっているので、トラッキングなどによる収差中心のずれにも対応でき、ミラーの変位情報を面方向でさらに高精度に検知し、フィードバック駆動できる。
【０１０９】
また、請求項８，請求項９記載の発明によれば、ミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、ミラーの変位を検知する検知用センサとミラーを変形させる駆動用圧電素子とが同じ圧電材で構成されており、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とを必要に応じて切り換え可能であって、圧電材の極性が、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極部分とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極部分とではそれぞれ逆方向になっているので、電圧は一方向で良く、低電圧化を図ることができる。
【０１１０】
特に、請求項９記載の発明では、ミラーの変位を検知する検知用センサの電極とミラーを変形させる駆動用圧電素子の電極とが、それぞれ１本ずつで構成されているので、回路を簡単にできる。
【０１１１】
また、請求項１０記載の発明によれば、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴とする光ピックアップであるので、チルトによるコマ収差補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図２】本発明の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図３】図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーの一例を示す図（平面図）である。
【図４】図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーの他の例を示す図（平面図）である。
【図５】図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーの他の例を示す図（平面図）である。
【図６】図２と電極パターンが異なっている波面収差補正ミラーの他の例を示す図（平面図）である。
【図７】図６の波面収差補正ミラーの変形例を示す図である。
【図８】本発明の波面収差補正ミラーの他の構成例を示す図である。
【図９】本発明の波面収差補正ミラーの他の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の波面収差補正ミラーの他の構成例を示す図である。
【図１１】本願の先願である特願２００１−３８２２７１に記載のフィードバック系を示す図である。
【図１２】本願の先願である特願２００１−３８２２７１に記載されている上述したようなフィードバック系の動作を説明するための図である。
【図１３】ミラー面が変位する波面収差補正ミラーの一例を示す図である。
【図１４】光ピックアップの構成例を示す図である。
【図１５】波面収差を説明するための図である。
【図１６】従来技術を説明するための図である。
【図１７】従来技術を説明するための図である。
【図１８】従来技術を説明するための図である。
【図１９】ＣＶ，ＤＶＤのディスクを示す図である。
【図２０】反射膜の面を等高線で表した図である。
【符号の説明】
１          ミラー材
２          圧電材料
３          ミラー固定部
４          共通電極
５          個別電極
６          ミラー基板
７          絶縁層
８          ミラー固定用ベース
１０          波面収差補正ミラー
１１          光ディスク
１２          対物レンズ及び対物光学系
１３          立ち上げミラー
１４          偏光ビームスプリッタ
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
２１，２２，２３，２４          電極
２５          切り換えスイッチ
【図１】
2005043544.tif 000003
【図２】
2005043544.tif 000004
【図３】
2005043544.tif 000005
【図４】
2005043544.tif 000006
【図５】
2005043544.tif 000007
【図６】
2005043544.tif 000008
【図７】
2005043544.tif 000009
【図８】
2005043544.tif 000010
【図９】
2005043544.tif 000011
【図１０】
2005043544.tif 000012
【図１１】
2005043544.tif 000013
【図１２】
2005043544.tif 000014
【図１３】
2005043544.tif 000015
【図１４】
2005043544.tif 000016
【図１５】
2005043544.tif 000017
【図１６】
2005043544.tif 000018
【図１７】
2005043544.tif 000019
【図１８】
2005043544.tif 000020
【図１９】
2005043544.tif 000021
【図２０】
2005043544.tif 000022