(57)【要約】  本発明の光ヘッド装置は、レーザ光を出力する光源と、レーザ光を光ディスク媒体へ照射する光学系と、レーザ光の収差を補正する収差補正部とを備える。収差補正部は、レーザ光を反射する複数のミラー部と、複数のミラー部を変位させる複数のミラー駆動部と、光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部とを備えている。
2007023940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、
前記光変調部は、
基台と、
光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、
前記可動部を支持する弾性支持部と、
前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、
前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部と
を備えた、アクチュエータ。
【請求項２】
前記検出部は、前記可動部および前記固定電極部であり、
前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から前記物理条件を検出する、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記可動部と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部を変位させる、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、
基台上に前記固定電極を形成するステップと、
前記固定電極上に第１犠牲層を堆積させ、前記第１犠牲層上に前記可動電極を形成するステップと、
前記可動電極上に第２犠牲層を堆積させるステップと、
前記可動電極とミラー部とを接続するリブを形成する材料を堆積させるためのトレンチを前記第２犠牲層に形成するときに、前記トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成するステップと、
前記トレンチに前記材料を堆積させて、前記リブを形成すると共に前記幅の広い部分におもりを形成するステップと
を包含する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の光学的な記録および／または再生を行う装置に関し、特に、収差補正素子を備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピット状パターンを有する光ディスク媒体を高密度・大容量の情報記憶媒体として用いる光メモリ技術は、デジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルディスクと用途を拡張しつつ、実用化が進んでいる。微小に絞られたレーザ光を用いて、光ディスク媒体への情報の記録および光ディスク媒体からの情報の再生を高い信頼性で首尾よく遂行するために必要な機能は、回折限界の光スポットを形成する集光機能、光学系の焦点制御（フォーカスサーボ）機能とトラッキング制御（トラッキングサーボ）機能、およびピット信号（情報信号）検出機能に大別される。【０００３】
光ディスク媒体の記録密度を一層高くするために、光ヘッドに搭載される対物レンズの開口数ＮＡを大きくするとともに光源の光の波長λを短くして、対物レンズによって集光される光のスポット径が縮小されてきている。また、光ディスク媒体の記録容量を一層高くするために、光ディスク媒体には情報を記録するための記録層を複数層設けるようになってきている。【０００４】
例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）規格では、対物レンズの開口数ＮＡが０．４５、光源の光の波長が７８０ｎｍであるのに対し、より高記録密度化および大容量化がなされたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）規格では、開口数ＮＡは０．６、光の波長は６５０ｎｍとなっている。【０００５】
ところで、光軸に対する光ディスク媒体の傾きにより生じる収差は、光の波長が短くなるほど大きくなる。このため、より短波長の光源を用いて尚且つ良好な光スポットを得るためには、そのような収差を打ち消すように基材厚さ（光ディスク媒体の光入射側表面から記録層までの距離）を薄くすることが有効であり、ＣＤでは基材厚さは１．２ｍｍであったが、ＤＶＤでは０．６ｍｍである。【０００６】
そして、青色レーザ光を用いたＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）規格では、開口数ＮＡは０．８５、基材厚さは０．１ｍｍである。【０００７】
光ディスク媒体の記録層を保護する基材厚さに起因する球面収差は、開口数ＮＡの４乗に比例する。このため、ＢＤ規格のように開口数ＮＡを０．８５と大きく設定する場合には、光学系に球面収差を補正する手段が設けられる。【０００８】
従来、光ピックアップ装置の出力信号から特定の種類の収差を検出してこれを補正する技術が提案されており、液晶素子を用いた透過型の収差補正素子や、薄膜ミラーやアレイ化したマイクロミラーを駆動させる反射型の収差補正素子があり、特許文献１や特許文献２に開示されている。【０００９】
さらに、電子機器の小型化への市場からの要求は強くなる一方ではあるが、半導体微細加工技術の進歩により収差補正素子のような微細構造体の作製が容易に行われるようになった。近年この技術はマイクロマシニング技術と言われるようになり、この技術を応用したマイクロアクチュエータの研究開発も多く行われている。その中で製品化した例としては、静電容量検出型の加速度センサーがある。また別の例としては、特許文献３に開示されている空間的光変調装置がある。これはビデオプロジェクタの画像表示デバイスとして開発され、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）の名称で知られている。このマイクロアクチュエータの駆動方法は、静電引力を用いているが、他に電磁気力・熱応力・光吸引力などがある。【００１０】
特に多く利用される駆動方法は静電引力である。この方法は、低消費電力で駆動電圧を低く抑えることが可能で、応答速度も速いという利点がある。【００１１】
さらに駆動力として静電引力を用いていることを利用して、静電容量変化から自己の変位を検出する変位検出機能を備えた可変形ミラーが特許文献４に開示されている。【００１２】
また、非特許文献１は、温度センサー、圧力センサー、湿度センサーをまとめて搭載するチップを開示している。これら各センサーは、検出対象に合わせて個別に設計されており、各センサーで互いに異なった材料が使用され、センサー毎に製造されている。
【特許文献１】特開２０００−１５５９７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８８８７３号公報
【特許文献３】特開平８−３３４７０９号公報
【特許文献４】特開２００２−２２８８１３号公報
【非特許文献１】“ＡＮ  ＡＬＬ−ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＣＨＩＰ  ＦＯＲ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ，  ＡＢＳＯＬＵＴＥ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ，  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＨＵＭＩＤＩＴＹ”，  ＩＥＥＥ  １２ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ，  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，    Ｂｏｓｔｏｎ，  ＭＡ，  Ｊｕｎｅ  ２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
光ヘッド装置の安定な動作を実現するためには、光ヘッド装置内の物理条件（温度、湿度、加速度等）の変化を検出し、それらの変化に応じて光ヘッド装置の各構成要素をフィードバック制御することが望ましい。例えば、レーザ光源や光検出器は、温度や湿度の変化に応じてフィードバック制御することが望ましく、また、対物レンズ駆動機構やトラバース機構は、温度や加速度の変化に応じてフィードバック制御することが望ましい。【００１４】
それらの温度、湿度、加速度を検出するために、光ヘッド装置には温度センサー、湿度センサー、加速度センサー等の物理条件検出器が搭載されている。しかしながら、それらのセンサーを光ヘッド装置に搭載すると、光ヘッド装置が大型化するという課題がある。【００１５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、装置内の物理条件を検出する検出部を備え尚且つ小型化を実現した光学ヘッド装置、およびその光ヘッド装置を搭載した光情報装置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】
【００１６】
本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。【００１７】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記可動部および前記固定電極部であり、前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から前記物理条件を検出する。【００１８】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。【００１９】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【００２０】
ある実施形態によれば、前記可動部と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部を変位させる。【００２１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。【００２２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。【００２３】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に第１犠牲層を堆積させ、前記第１犠牲層上に前記可動電極を形成するステップと、前記可動電極上に第２犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極とミラー部とを接続するリブを形成する材料を堆積させるためのトレンチを前記第２犠牲層に形成するときに、前記トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成するステップと、前記トレンチに前記材料を堆積させて、前記リブを形成すると共に前記幅の広い部分におもりを形成するステップとを包含することを特徴とする。【００２４】
本発明の光ヘッド装置は、レーザ光を出力する光源と、前記レーザ光を光ディスク媒体へ照射する光学系と、前記レーザ光の収差を補正する収差補正部とを備えた光ヘッド装置であって、前記収差補正部は、前記レーザ光を反射する複数のミラー部と、前記複数のミラー部を変位させる複数のミラー駆動部と、前記光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部とを備えていることを特徴とする。【００２５】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記複数のミラー駆動部のうちの少なくとも１つのミラー駆動部である。【００２６】
ある実施形態によれば、前記検出した物理条件に応じた所定の駆動信号を生成する駆動信号生成部をさらに備える。【００２７】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。【００２８】
ある実施形態によれば、前記少なくとも１つのミラー駆動部は、収差補正のために少なくとも１つの前記ミラー部を駆動する動作と、前記物理条件を検出する動作とを時分割的に切り替える。【００２９】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記ミラー駆動部は、前記可動電極と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記ミラー部を変位させる。【００３０】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は圧電素子を備え、前記圧電素子の変形に応じて前記ミラー部が変位する。【００３１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【００３２】
ある実施形態によれば、前記加速度センサーは、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記光ヘッド装置に生じた加速度に応じて前記可動電極と前記固定電極との間の距離が変化する。【００３３】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部とを備える。【００３４】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材とを備える。【００３５】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置と、前記光源を駆動する光源駆動部と、前記光学系が備える対物レンズの位置を制御する対物レンズ機構を駆動する対物レンズ機構駆動部と、前記光ヘッド装置を前記光ディスク媒体の半径方向に沿って移送するトラバース機構を駆動するトラバース機構駆動部と、前記光ディスク媒体を回転させる回転機構を駆動する回転機構駆動部と、前記光源駆動部、前記対物レンズ機構駆動部、前記トラバース機構駆動部および前記回転機構駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部とを備えたことを特徴とする。【００３６】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【００３７】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置を備えた光情報装置であって、前記光情報装置は、前記光学系が備える対物レンズおよび前記光ディスク媒体の少なくとも一方をチルトさせるチルト機構を駆動するチルト機構駆動部と、前記光学系の光路中に配置された光学素子の位置を制御する光学素子機構を駆動する光学素子機構駆動部と、前記対物レンズが前記光ディスク媒体に衝突するのを防止する衝突防止機構を駆動する衝突防止機構駆動部と、前記光ディスク媒体をロードするローディング機構を駆動するローディング機構駆動部と、冷却用ファンを駆動する冷却用ファン駆動部とのうちの少なくとも１つをさらに備え、前記光情報装置は、前記チルト機構駆動部、前記光学素子機構駆動部、前記衝突防止機構駆動部、前記ローディング機構駆動部および前記冷却用ファン駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部をさらに備えることを特徴とする。【００３８】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【００３９】
本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。【００４０】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記圧電部材であり、前記圧電部材の歪みから前記物理条件を検出する。【００４１】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。【００４２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【００４３】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。【００４４】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。【００４５】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極および前記可動電極を支持する弾性支持部を前記犠牲層上に形成するステップと、前記可動電極および前記弾性支持部の少なくとも一方に、前記可動電極および前記弾性支持部の材料とは異なる材料を堆積させてバイメタル構造を形成するステップとを包含することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、収差補正部が光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部を備えている。収差補正部が物理条件を検出することにより、別途検出部を搭載する必要が無いので、光ヘッド装置の小型化、簡略化および低コスト化を実現することができる。また、駆動信号生成部は、検出した物理条件に応じて駆動信号を生成する。これにより、光情報装置の各構成要素の動作を、検出した物理条件に応じて制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態による光情報装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による時分割駆動を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｅ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による静電駆動型アクチュエータを示す図である。
【図５】本発明の実施形態による圧電素子型アクチュエータを示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるマイクロホンによる音圧検出を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による送受信機能を有する収差補正素子を示す図である。
【図８】本発明の実施形態によるミラー素子を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の実施形態による収差補正素子のミラーアレイ構造を示す斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｄ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｅ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｆ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｇ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｈ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による収差補正素子のトレンチ部の拡大図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態による加速度センサーのおもりの配置を示す図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｃ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｄ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｅ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｆ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態によるミラー素子を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態による圧電素子型のミラー素子の変位量の検出方法を説明する図である。
【図１７】本発明の実施形態による画像投射装置を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態によるカメラを示す図である。
【図１９】本発明の実施形態によるカメラを示す図である。
【図２０】本発明の実施形態によるカメラを示す図である。
【図２１】本発明の実施形態による顕微鏡を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態による画像投射装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    レーザ光源
２    偏光ビームスプリッタ
３    コリメートレンズ
４    ビームエキスパンダー
５    １／４波長板
６    収差補正素子
６ａ    基台
６ｂ    マイクロミラー
７    対物レンズ駆動機構
８    対物レンズ
９    衝突防止機構
１０    光ディスク媒体
１１    検出レンズ
１２    光検出器
１３    トラバース機構
１４    ローディング機構
１５    光ディスク媒体回転機構
１６    光ディスク媒体チルト機構
１７    冷却用ファン
１８    レーザ光照射域
１９    変位検出部
２０，２２，２３，２６，３０，３２，３２ａ，３２ｂ，３５    アルミニウム層
２１，２５，２８，３１，３３，３６，３７    シリコン
２４    高分子膜
２７    水晶振動子構造
２９    酸化膜層
３４    静電引力
３８    圧電素子
３９    マイクロホン
４０    送信機
４１    ディスクトレー
４２    基台
４３    グランド電極
４４    固定電極
４５    支柱
４６    弾性支持部材
４７    可動電極
４７ａ    エッチングホール
４７ｂ    垂直リブ接続部
４８    垂直リブ
４８ａ    切り欠き部
４９    ミラー面
５０，５２，５４    犠牲層
５１，５３    ビア
５５    トレンチ
５６，５７    空隙
５８    メタル層
５９    おもり
６０    検出電極
６１    片持ち梁
１００    光ヘッド
１０１    光情報装置
１０２    検出信号変換部
１０３    波面パターン発生器
１０４    対物レンズ駆動機構ドライバ
１０５    光ディスク媒体チルト機構駆動部
１０６    光ディスク媒体回転機構駆動部
１０７    トラバース機構駆動部
１０８    レーザ光源駆動部
１０９    衝突防止機構駆動部
１１０    ローディング機構駆動部
１１１    冷却用ファン駆動部
１１２    光学素子駆動機構ドライバ
Ｃ    静電容量
ω    角速度
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。【００５０】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の光情報装置１０１を示す図である。【００５１】
光情報装置１０１は光ヘッド装置１００を備え、光ヘッド装置１００は、レーザ光を出力するレーザ光源１と、レーザ光１の収差を補正する収差補正素子６とを備える。収差補正素子６は、光ヘッド装置１００内の物理条件を検出する検出部を備えている。収差補正素子６が物理条件を検出するので、光ヘッド装置１００は、別途検出部を搭載する必要が無い。収差補正素子６の詳細は後述する。【００５２】
光情報装置１０１は、トラバース機構１３と、ローディング機構１４と、光ディスク媒体回転機構１５と、光ディスク媒体チルト機構１６と、冷却用ファン１７とをさらに備える。また、光情報装置１０１は、さらに、波面パターン発生器１０３と、対物レンズ駆動機構駆動部１０４と、光ディスク媒体チルト機構駆動部１０５と、光ディスク媒体回転機構駆動部１０６と、トラバース機構駆動部１０７と、レーザ光源駆動部１０８と、衝突防止機構駆動部１０９と、ローディング機構駆動部１１０と、冷却用ファン駆動部１１１と、光学素子駆動機構駆動部１１２とをさらに備える。これらの駆動部は、検出した物理条件に応じて検出信号変換部が生成した駆動信号により駆動制御される。【００５３】
光ヘッド装置１００は、偏光ビームスプリッタ２と、コリメートレンズ３と、ビームエキスパンダー４と、１／４波長板５と、対物レンズ駆動機構７と、対物レンズ８と、衝突防止機構９と、検出レンズ１１と、光検出器１２と、検出信号変換部１０２とをさらに備える。偏光ビームスプリッタ２、コリメートレンズ３、ビームエキスパンダー４、１／４波長板５、対物レンズ８は、レーザ光を光ディスク媒体１０へ照射するための光学系である。【００５４】
次に、光情報装置１０１の動作を説明する。レーザ光源１が出力したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２、コリメートレンズ３、１／４波長板５を経て収差補正素子６で反射され、対物レンズ８で集光される。対物レンズ８で集光されたレーザ光は、光ディスク媒体１０のカバー層１０ａを透過して記録層１０ｂ上にスポットを形成する。光ディスク媒体１０にて反射された反射光は、逆の経路を辿って偏光ビームスプリッタ２によって反射され、検出レンズ１１を介し光検出器１２に入射する。光検出器１２は受光した反射光から、再生信号と、フォーカスおよびトラッキング用のサーボ信号を生成する。対物レンズ駆動部１０４は、サーボ信号を演算処理して対物レンズ駆動機構７を駆動し、対物レンズ８のフォーカスおよびトラッキングサーボを行う。また、光ディスクチルト機構駆動部による制御により、対物レンズ駆動機構７は対物レンズ８をチルトさせるチルト機構としても機能し得る。【００５５】
光源１が出力するレーザ光の波長は、例えばＢＤに対応した波長（４０５ｎｍ）である。光情報装置１０１に装着された光ディスク媒体１０の光入射面から記録層１０ｂまでの距離（すなわち基材厚）の違いや、光学系に生じる色収差等に応じて球面収差が生じるが、波面パターン発生器１０３でこれを打ち消す波面パターンを生成し、収差補正素子６を駆動して収差補正を行い、記録または再生に適したビームスポットを形成する。【００５６】
収差補正素子６の駆動部は、その一部が変位検出器でもあり、その変位検出部より得られる変位量は、光情報装置１０１の構成要素の少なくとも１つのフィードバック制御のために用いられる。【００５７】
また、変位量は、波面パターン発生器１０３のフィードバック制御に用いられる。波面パターン発生器１０３は、光情報装置１０１で発生する波面収差を補正するために、収差補正素子６のマイクロミラー６ｂに補正波面を発生させる駆動部である。マイクロミラー６ｂは光を変調する光変調部として機能する。【００５８】
収差補正素子６は基台６ａを備え、ミラー素子であるマイクロミラー６ｂが基台６ａ上に２次元配列されたマイクロミラーアレイであり、各マイクロミラーは基台に対する上下位置と傾きを独立に制御され、任意の波面を形成できる。このようなマイクロミラーアレイは、半導体製造プロセスの微細加工技術によってシリコン基板上に作られる。例えば、特願２００３−５６４６３８号公報や特許文献６の特願２００４−０６３５１８号公報に開示されている技術が好適である。【００５９】
また、光ディスク媒体１０が複数の記録層を持つ場合は、選択した記録層によってディスク表面から記録層までの距離（基材厚）が異なるため、同様に収差補正素子６を駆動して収差を補正する。【００６０】
図８は、本発明の微小機械構造体であるマイクロミラー６ｂを示す分解斜視図である。図８では、ミラーの一部を切り欠いて下部のリブ構造が見えるように示している。マイクロミラー６ｂは、静電駆動型のアクチュエータである。マイクロミラー６ｂは、基台６ａと、光反射面４９が設けられ、基台６ａに対して変位可能な可動電極４７と、可動電極４７を支持する弾性支持部４６と、可動電極４７と対向するように基台６ａ上に形成された固定電極４４とを備える。詳細は後述するが、可動電極４７および固定電極４４は、光反射面４９を変位させるミラー駆動部と、マイクロミラー６ｂに与えられた物理条件を検出する検出部とを兼ねている。【００６１】
基台６ａは、シリコン基板上に形成されたＣＭＯＳ回路６ｃの最上層を絶縁層で被覆し、平坦化したものである。絶縁層上には、グランド電極４３と３個の固定電極４４が形成されている。グランド電極４３と固定電極４４には、アルミニウム（Ａｌ）合金、ポリシリコンゲルマニウム（Ｐｏｌｙ−ＳｉＧｅ）等の４５０℃以下で低温成膜が可能な導電材料が用いられる。３個の固定電極４４は、それぞれが基台６ａ表面の絶縁層に形成されたビア（不図示）によってＣＭＯＳ回路に接続される。ＣＭＯＳ回路６ｃは、０〜５Ｖの範囲内で各々独立した駆動電圧を固定電極４４に印加することができる。この駆動電圧は例えば１０ｂｉｔの多段階の値として設定され得る。【００６２】
グランド電極４３上に支柱４５が形成され、固定電極４４に対して所定のギャップを有するように、弾性支持部４６および可動電極４７が同一面上に形成される。３つの弾性支持部４６は、３箇所の支柱４５から中心部に向かうようにに配置されている。弾性支持部４６間の領域には、３つの弾性支持部４６が交叉する中心部から広がる可動電極４７が形成されている。【００６３】
可動電極４７上に垂直リブ４８が形成されており、さらにその上にミラー面（光反射面）４９が形成されている。【００６４】
垂直リブ４８の端面が可動電極４７と接続する垂直リブ接続部４７ｂを２点鎖線で示している。垂直リブ４８は可動電極４７のほぼ全域に亘って接続されている。弾性支持部４６に相当する領域は切り欠き部４８ａが形成されており、その段差の分だけ空隙が形成されている。【００６５】
このような構造により、可動電極４７、垂直リブ４８、ミラー面４９は一体となって弾性支持部４６により中空に支持され、可動部として機能する。可動部は、グランド電極４３に接続されている。【００６６】
固定電極４４に駆動電圧を印加すると、固定電極４４と可動電極４７との間に働く静電力により、可動部全体が基台６ａの方向に引き寄せられる。３個の固定電極４４の駆動電圧のバランスによって、可動部は下方に並進したり多軸方向に傾動する。【００６７】
駆動電圧の印加を止めると、可動部は弾性支持部４６の弾性復元力によって元の位置および元の姿勢に復帰する。【００６８】
このような構造を単一セルとして、これらを２次元状にアレイ配置したミラーアレイを図９に示す。【００６９】
図９では、下部構造を表示するため、部分的にミラー部、さらに可動電極と弾性支持部も省略して表示している。【００７０】
図９を参照して、正六角形に形成されたミラー面４９同士は、一定の間隙（たとえば１μｍ）を空けて配置されている。隣接するセル間では、支柱４５を共有する形で、弾性支持部４６が形成されている。各ミラー素子は基台６ａを共有している。【００７１】
このような構造で、前述のように各ミラー面４９を並進／傾動制御することにより、全体として任意の波面形状を形成し、反射光の波面収差を制御することができる。【００７２】
ミラーセルの数は、ミラーアレイで形成する必要波面精度によって決定される。ミラーセルの数を増やすほど波面近似精度が向上するが、その反面、ミラーの制御データ量が膨大となるため、制御回路の負荷が大きくなる。また、制御データ転送速度がボトルネックとなってミラーアレイ全体の応答速度が大幅に低下する。そのため、必要な近似精度が得られる範囲でミラー数は最小限に抑える方が好ましい。【００７３】
本実施形態では、φ２ｍｍのビーム直径を２０分割し、ミラーセルの幅は約１００μｍ程度である。【００７４】
また、ミラーの必要変位量は、レーザ光波長の半波長に、最大傾きを得るために必要な変位を加えて決定する。最大傾きは補正する収差量によって決定される。ここでは、波長４０５ｎｍの青色レーザ光に対し、半波長２０３ｎｍ＋傾き約４００ｎｍから、最大変位量は０．６μｍとしている。【００７５】
次に、ミラー素子の静電容量Ｃの検出方法を説明する。図８を参照して、固定電極４４と可動電極４７との間の距離をＤ、電極間の誘電率をε、可動電極４７の面積をＳとすると、静電容量Ｃは、Ｃ＝ε・Ｓ／Ｄで表される。距離Ｄが変化すると静電容量Ｃも変化する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、固定電極４４に印加する駆動信号に高周波（駆動信号と比較して高い周波数）の信号を重畳する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、固定電極４４に印加された高周波信号に応じて可動電極４７を流れる電流の位相と振幅から静電容量Ｃを検出することができる。このように、可動電極４７を流れる電流の変化から静電容量Ｃを検出することができる。また、この検出方法により、ミラー素子の駆動中でも静電容量Ｃを検出することができる。なお、静電容量Ｃおよび変位量の検出は、検出信号変換部１０２が行ってもよい。【００７６】
光学ヘッド装置１００は、対物レンズ８と光ディスク媒体１０とが接触しないように対物レンズ８を防止する衝突防止機構９を備えている。また、光学ヘッド装置１００は、収差補正素子６の収差補正機能を代用する光学素子として、駆動部を有するビームエキスパンダ４を備えている。収差補正素子６の収差補正機能を代用する光学素子として、ビームエキスパンダー４を用いる場合は、収差補正素子６が反射面を有する光学素子に変わることもある。ビームエキスパンダー４は、ビームエキスパンダー４の位置を制御する光学素子機構を備えており、光学素子機構駆動部１１２により駆動される。【００７７】
トラバース機構１３は、光学ヘッド装置１００を光ディスク媒体１０の半径方向に沿って移送する。ローディング機構１４およびディスクトレー４１は、光ディスク媒体１０を回転させる回転機構１５まで、光ディスク媒体１０を移送する。冷却用ファン１７は、光情報装置１０１の構成要素およびそれらが形成された電子基板を冷却する。【００７８】
以下、光情報装置１０１において、収差補正素子６の変位検出部より得られる変位量もしくは変位量を検出信号変換部１０２で換算した信号を用いてフィードバック制御を行う動作を説明する。【００７９】
収差補正素子６の変位検出部より得られる変位量は、検出信号変換部１０２にて制御を行うのに必要な信号に換算されフィードバックしている。【００８０】
光ヘッド装置１００では、レーザ光源１が電流−光パワー特性に温度依存性を持つため、変位量から換算した温度信号がレーザ光源駆動部１０８にフィードバックされて、レーザ光源１の光量の制御が行われている。【００８１】
光検出器１２の信号と、検出信号変換部１０２が換算した温度信号と加速度信号と角速度信号とが、対物レンズ機構駆動部１０４にフィードバックされて、対物レンズ機構部７の制御が行われている。対物レンズ機構部７は、対物レンズ８のフォーカスおよびトラッキングサーボを行う。これにより、対物レンズ機構部７のアクチュエータ感度の温度補償を行うと共に、外乱に対する制御が可能となる。【００８２】
対物レンズ機構部７のサーボ剛性を上回るような外乱加速度を検知した場合、加速度信号が衝突防止機構駆動部１０９にフィードバックされて衝突防止機構９の制御が行われている。衝突防止機構９は、対物レンズ８と光ディスク媒体１０との間に介入して両者が接触しないようにする。【００８３】
トラバース機構１３は、光学ヘッド装置１００を光ディスク媒体１０の半径方向に移送する。トラバース機構駆動部１０７には、温度信号と加速度信号とがフィードバックされて、トラバース機構１３のモーターの温度補償および加速度に対する制御が行われる。【００８４】
ローディング機構１４は、光ディスク媒体１０を回転機構１５まで移送する。ローディング機構１４を駆動するローディング機構駆動部１１０には、温度信号と加速度信号とがフィードバックされて、ローディング機構１４のモーターの温度補償および加速度に対する制御が行われる。【００８５】
チルト機構１６は、光ディスク媒体１０を回転させる回転機構１５または光ディスク媒体１０をチルトさせる。光ディスク媒体回転機構駆動部１０６または光ディスク媒体チルト機構駆動部１０５には、温度信号と加速度信号と角加速度信号とがフィードバックされて、チルト機構１６の駆動、回転機構１５のモーターの温度補償および外乱の加速度および角速度に対する制御が行われている。【００８６】
冷却用ファン１７は、光情報装置１０１内を冷却する。冷却用ファン１７を駆動する冷却用ファン駆動部１１１には、温度信号がフィードバックされて、温度上昇による特性変動を抑えるため制御が行われている。【００８７】
また、検出信号変換部１０２は、結露時または結露する前に機構系の動作を制限するために、温度信号と湿度信号から露点検出を行い、機構系の駆動部にフィードバックしている。【００８８】
このように、収差補正素子６の変位検出部が検出した変位量または変位量を換算した信号を用いることで、フィードバック制御に必要な検出信号のみを得るために個々に設けられていた複数の検出器を削除することができる。【００８９】
なお、この上述の光情報装置１０１は一例であって、フィードバックをする機構がこれだけに限定されるものではない。【００９０】
（実施形態２）
次に、収差補正素子６を時分割駆動して、集光光学系の収差補正と変位量検出とを交互に切り替える動作を説明する。【００９１】
図２は、収差補正素子６の変位検出部１９の表面に、光ビーム１８が斜めに入射した状態を示す。変位検出部１９は、集光光学系の収差を補正するためのマイクロミラー６ｂが２次元配列されたマイクロミラーアレイの一部であり、任意の波面を形成できる。変位検出部１９は、静電容量の変化から可動部の変位量が得られる静電駆動型のアクチュエータである。【００９２】
この変位検出部１９を含むマイクロミラーアレイに、波面パターン発生器１０３から集光光学系の収差を補正するための制御信号が送られる。マイクロミラーアレイの一部は、変位検出部１９として静電容量の変位量を検出する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、収差を補正するための変位検出部１９の駆動と、変位検出部１９から変位量を検出する動作を高速で切り替える。ただし、光ビーム照射領域のミラー素子を変位検出部として用いる場合は、必要な収差補正を確保した範囲内で変位量検出を行う。【００９３】
この時分割駆動方式は、変位検出部全面に光ビームが照射されている場合に特に有効である。【００９４】
また、トラッキング制御時には、光ビーム１８の照射位置がシフトするので、そのシフト量に応じて、変位検出部として用いるミラー素子をシフトさせてもよい。【００９５】
（実施形態３）
次に、収差補正素子６の変位検出部より得られる変位量を換算した信号から、温度信号、湿度信号、加速度信号、角速度信号、圧力信号を得るための、収差補正素子６の変位検出部の構造を説明する。【００９６】
図３Ａは、温度信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。変位検出部は、互いに膨張係数が異なるアルミニウム層２０とシリコン層２１とを張り合わされたバイメタルの片持ち梁構造を有している。片持ち梁構造と空隙を介してアルミニウム層２２が設けられている。膨張係数が大きく異なる２つの材料を選ぶことにより、温度変化により片持ち梁構造を大きく反らせることが出来る。この反りによりバイメタルの片持ち梁構造とアルミニウム層２２との間に発生する静電容量Ｃが変化する。この静電容量Ｃを検出し、換算して温度信号を得る。例えば、少なくとも１つのミラー素子６ｂの可動電極４７（図８）を上記のようなバイメタルの片持ち梁構造とすることで、温度信号を得るための変位検出部を実現することができる。【００９７】
図３Ｂは、湿度信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。変位検出部は、高分子膜２４を金属薄膜のアルミニウム２３で挟んだコンデンサ構造を有している。高分子膜２４の水分の吸収量に応じて静電容量Ｃが変化する。このコンデンサ構造の静電容量Ｃを検出し、換算して湿度信号を得る。例えば、少なくとも１つのミラー素子６ｂの可動電極４７と固定電極４４との間に高分子膜２４を設けることで、湿度信号を得るための変位検出部を実現することができる。【００９８】
図３Ｃは、加速度信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。変位検出部は、シリコンで形成された可動部の重り２５がバネで吊られていて、重り２５と空隙を介してアルミニウム層２６が形成されている構造を有している。可動部の重り２５の変位により、重り２５とアルミニウム層２６との間に発生する静電容量Ｃが変化する。この静電容量変化と時間を検出し、換算して加速度信号を得る。例えば、少なくとも１つのミラー素子６ｂの可動部に重り２５を設けることで、加速度信号を得るための変位検出部を実現することができる。【００９９】
図３Ｄは、角速度を検出する原理を示す斜視図である。固有振動数で振動している音叉型の水晶振動子構造２７に角速度ωが加わった場合、振動方向Ｘと直行したコリオリ力Ｙが働く。このコリオリ力Ｙを検出し、換算して角速度信号を得る。例えば、可動電極４７が固有振動数で固定電極４４に対して上下に振動しているミラー素子６ｂに角速度が加わると、可動電極４７にコリオリ力Ｙが働き、可動電極４７が固定電極４４に対して傾くように振動が発生する。この傾きにより静電容量Ｃが変化する。この傾きによる静電容量変化を検出し、換算して角速度信号を得る。また、その傾くように振動する振動の周期の変化を検出して、換算することで、角加速度信号を得ることができる。【０１００】
図３Ｅは、圧力信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。絶縁層の酸化膜２９を介して上部シリコン層２８と下部シリコン層３１とが接合されており、上部シリコン層２８が圧力を受けると歪む構造を変位検出部は有している。歪んだときの、下部シリコン３１上に設けられたアルミ層３０と、上部シリコン層２８との間に発生する静電容量Ｃの変化を検出し、換算して、圧力信号を得る。例えば、圧力により可動電極４７が歪むことで生じる可動電極４７と固定電極４４との間の静電容量変化を検出することで、圧力信号を得ることができる。【０１０１】
なお、上述の変位検出部の構造および変位量検出方法は一例であって、本発明は、これらの構造および検出方法に限定されない。【０１０２】
（実施形態４）
図４は、収差補正素子６のミラー素子を示す側面図である。シリコン３３上に固定電極部３２としてアルミニウム層３２ａおよび３２ｂが形成されている。固定電極部３２と空隙を介して、アルミニウムの可動電極３５が設けられている。可動電極３５の上面は光を反射する反射面になっている。固定電極であるアルミニウム層３２ａに電圧を印加すると、アルミニウム層３２ａと可動電極３１との間に電位差が生じる。この電位差から静電引力３４が発生し、可動電極３１が傾く動作を起こす。このミラー素子を検出器として用いる場合は、物理条件に応じて可動電極３５と固定電極３２との間の距離が変化して、電極間に発生する静電容量Ｃが変化するので、この静電容量Ｃの変化量を検出する。【０１０３】
（実施形態５）
図５は、圧電素子型のアクチュエータ構造を示す上面図である。圧電素子３８に電圧を印加することで、シリコン可動部３６を変位させることが出来る。シリコン可動部３６の上面は光を反射する反射面になっており、アクチュエータはミラー素子として機能する。また、物理条件に応じてシリコン可動部３６が変位すると、圧電素子３８に電圧が発生するので、この発生した電圧を検出し、換算することによりフィードバック信号が得られる。この２つの特性から、圧電素子型のアクチュエータを、ミラー素子として用いたり検出器として用いたりすることが出来る。【０１０４】
（実施形態６）
図６は、収差補正素子６が備えるマイクロホン３９を示す図である。物理条件である圧力には音圧も含まれる。収差補正素子６にマイクロホン３９を設け、収差補正素子６周辺の音を検出し、検出した音に応じて光情報装置１０１の構成要素をフィードバック制御する。例えば、ローディング機構１４、回転機構１５、チルト機構１６等で、安定制御動作困難と判断させる異常音が発生した場合には、検出信号変換部１０２は、動作を停止させるための信号を各駆動部へ出力する。【０１０５】
なお、上述の信号送信手順は一例であって、検出信号変換部１０２に信号を入力する収差補正素子６の検出部、および検出信号変換部１０２がフィードバック制御する駆動部は、これらに限定されない。【０１０６】
（実施形態７）
図７は、収差補正素子６が備える送信機４０を示す図である。収差補正素子６に外部に信号を出す送信機４０を設けることで、外部機器と通信することができる。【０１０７】
また、収差補正素子６に受信機を設ければ、外部機器との双方向通信も可能である。【０１０８】
（実施形態８）
次に、図１０Ａ〜図１０Ｈを参照して、収差補正素子６が備えるミラー素子の作製プロセスを説明するとともに、その作製プロセスを用いて形成された加速度センサーの構造を説明する。図１０Ａ〜図１０Ｈのそれぞれは、各製造工程を表す平面図と断面図を含んでいる。なお、説明を簡単にするために、断面図は、構造の特徴的な部分を強調して描かれており、必ずしも実際の製品に忠実な断面図ではない。【０１０９】
図１０Ａは、基台６ａ上にグランド電極４３と固定電極４４が形成された状態を示す。典型的には、厚さ０．５μｍのアルミニウム膜をスパッタリング法で形成し、フォトリソグラフィ法でパターニングする。前述したように、基台６ａは、シリコン基板上に形成されたＣＭＯＳ回路の最上層を絶縁層で被覆し、平坦化することによって得られている。図示していないが、各電極は、絶縁層に設けられたコンタクトビアを介して、ＣＭＯＳ回路部と電気的に接続されている。【０１１０】
図１０Ｂを参照して、グランド電極４３と固定電極４４を覆う犠牲層５０を形成する。犠牲層５０は、フォトレジスト（例えばＡＺエレクトロニックマテリアルズのＡＺＰ４０００シリーズ等）または感光性ポリイミド（例えば日立化成デュポン製ＰＩ２７２７等）から形成される。フォトレジストまたは感光性ポリイミドをスピンコート法によって塗布した後、フォトリソグラフィ工程で露光、現像してビア５１を形成し、ＵＶキュアして硬化する。【０１１１】
ビア５１は支柱４５を形成するための穴となる。犠牲層５０の膜厚が電極間ギャップとなる。静電アクチュエータは、電極間ギャップの３分の１以上も変位すると、プルインして制御不可能となるので、安定して制御できるように電極間ギャップ（すなわち犠牲層５０の膜厚）を、最大変位量（０．６μｍ）の５倍の３μｍとする。【０１１２】
図１０Ｃを参照して、犠牲層５０の上に、弾性支持部４６と可動電極４７を構成するメタル層を堆積してパターニングする。メタル層にはアルミニウム合金が使用される。エッチングホール４７ａも同時にパターニングされる。【０１１３】
メタル層の厚さは、弾性支持部４６のバネ定数の設計により決定される。ここでは５Ｖの駆動電圧で最大変位が得られるようにバネ定数を決定し、膜厚は０．３μｍとする。【０１１４】
可動電極４７も同じ膜厚であって、弾性支持部４６と同等の曲げ剛性であるため、このまま静電駆動すると弾性支持部４６の変形と同時に可動電極４７が固定電極４４の方へ変形してしまう。しかし、後の工程で形成する垂直リブが可動電極４７のほぼ全域に亘って接続されるので、垂直リブの高い剛性で補強されて上述の変形が阻止される。【０１１５】
これにより、弾性支持部４６と可動電極４７の厚さを変える必要はなく、１回の成膜で事足りるため、プロセスが簡単になる。【０１１６】
図１０Ｄを参照して、メタル層の上に犠牲層５２をスピンコート法により塗布し、可動電極４７の領域内にビア５３を形成する。犠牲層５２は犠牲層５０と同様の材料を使用する。【０１１７】
ビア５３の領域で、後述する垂直リブが可動電極４７に接続される。それ以外の領域、即ち弾性支持部４６の領域では、垂直リブは犠牲層５２の膜厚に相当する空隙を持って形成される。その膜厚はばらつきを含めて可動部の最大変位ストローク以上確保されていれば良く、なおかつ犠牲層５０よりは薄くする。ここでは１．５μｍとする。犠牲層５２も、ＵＶキュアして硬化する。【０１１８】
図１０Ｅを参照して、さらに犠牲層５４をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィ工程でパターニングしてトレンチ５５を形成する。犠牲層５４には、高アスペクト比の厚塗り用レジスト（例えば東京応化製ＴＳＭＲ−ｉＮ１０００ＰＭ等）が用いられる。犠牲層５４の厚さは、後述する垂直リブ４８の高さとなり、可動電極４７、垂直リブ４８、ミラー面４９が一体となった可動部の剛性を考慮して決定する。ここでは、犠牲層５４の膜厚１０μｍ、トレンチ幅１μｍとする。【０１１９】
図１０Ｆを参照して、トレンチ５５にメタルを埋め込んで垂直リブ４８とミラー面４９を形成する。メタル埋め込みの方法としては、アルミニウム合金をコリメートスパッタやロングスロースパッタでスパッタリングする方法、銅やニッケルをめっきで埋め込む方法等、深い溝に良好に成膜できる工法が選ばれる。各トレンチ内では、トレンチの両側壁から中心に向かって均等に膜が成長し、トレンチ中心で合体した後、さらに上方に成膜を続けミラー面４９を形成する。この時、ミラー面４９には、垂直リブ４８に対応した凹部５８が残る。このメタルを埋め込む工程については後で詳細に説明する。【０１２０】
図１０Ｇを参照して、ミラー面４９の表面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）で研磨して鏡面を形成する。ミラー外形をウエットエッチングでパターニングして、隣接ミラーとのギャップを形成する。埋め込んだメタルとしてアルミニウム合金を用いた場合は、このままミラー面として利用可能である。銅など他の金属を用いた場合は表面に薄いアルミや銀の反射層をさらに堆積してミラー面を形成する。【０１２１】
図１０Ｈを参照して、酸素プラズマエッチングで犠牲層を除去し可動部をリリースする。犠牲層５０の部分が空隙５６となり、犠牲層５２の部分が空隙５７となる。これにより、弾性支持部４６、可動電極４７、ミラー面４９よりなる可動部が変位可能となり、ミラー素子が完成する。【０１２２】
図１０Ｈに示すように、グランド電極４３を接地し、固定電極４４に駆動電圧＋Ｖｄを印加すると、固定電極４４と可動電極４７の間に静電引力が発生して、ミラーは時計回りに回動する。すべての固定電極４４に同電圧を印加すると、ミラーは基台６ａ側に平行移動する。【０１２３】
次に、図１１（ａ）、図１１（ｂ）を参照して、犠牲層５４に形成したトレンチ５５にメタル層５８を埋め込む工程を説明する。【０１２４】
コリメートスパッタ等の方法でメタル層５８のメタル材料が堆積する際、矢印で示す結晶成長方向に対して残留応力が発生し、膜厚方向に応力勾配が生じる。この応力は、堆積速度や温度などの成膜条件によって様々に変化する。ここで仮に、結晶成長方向に圧縮応力が大きくなるような応力勾配が生じるものとすると、ミラー面４９の部分では＋Ｚ方向の応力勾配が発生し、上方向へ反ろうとする曲げモーメントが働く。一方、トレンチ５５の内部では、両側面からトレンチの幅中央に向かって成長するため、応力勾配は±Ｘ方向に対称に生じ、最終的に図１１（ｂ）に示すように、トレンチ中央部で合体した時、応力勾配はキャンセルされる。即ち、トレンチ５５内部に形成される垂直リブ４８の部分ではＺ方向の応力勾配が生じないことになる。従って、垂直リブ４８はＺ方向に応力勾配を持たず、それ自体は反りを生じる曲げモーメントを発生しないので、ミラー面４９の部分が反るのを矯正するに足る剛性を持たせるよう、幅と高さを設定すれば、ミラー面４９の応力勾配による反りを抑えることが出来る。さらに、垂直リブ４８の下端側にも可動電極４７が接続されている。このため、可動電極４７およびミラー面４９が薄くても、垂直リブ４８の剛性により、可動部は非常に剛性の高い構造となる。【０１２５】
このような作製プロセスにより、極めて軽量で高剛性な可動部が形成される。【０１２６】
（実施形態９）
図１０Ｅ〜図１０Ｈに示すミラー素子の作製プロセスでトレンチ５５を形成する際に、加速度センサーのおもりになる構造を形成するパターニングについて、図１２Ａ〜図１２Ｄを参照して説明する。【０１２７】
図１２Ａを参照して、図１０Ｅに示す作製プロセスにおいて、トレンチ５５を形成する際のパターニングで犠牲層５４の一部の三角形状が残らないようにパターニングされる。すなわち、トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成する。【０１２８】
図１２Ｂを参照して、図１０Ｆに示す作製プロセスにおいて、メタルを埋め込んで垂直リブ４８とミラー面４９を形成する。この際、上記の幅の広い部分におもり５９も形成される。【０１２９】
図１２Ｃを参照して、図１０Ｇに示す作製プロセスと同様に、ミラー面４９の表面をＣＭＰで研磨して鏡面とし、ミラー外形をウエットエッチングでパターニングして、隣接ミラーとのギャップを形成する。【０１３０】
図１２Ｄを参照して、図１０Ｈに示す作製プロセスと同様に、酸素プラズマエッチングで犠牲層を除去し可動部をリリースする。犠牲層５０の部分が空隙５６となり、犠牲層５２の部分が空隙５７となる。これにより、弾性支持部４６、可動電極４７、ミラー面４９、おもり５９を備えた可動部が変位可能となる。【０１３１】
このような作製プロセスにより、極めて軽量で高剛性なミラー面の形成と共に、加速度センサーのおもりになる構造が形成される。可動電極と固定電極間に発生する静電容量をモニターすることにより、加速度が発生した際のおもり５９の変位が、静電容量変化として検出される。【０１３２】
このようにして検出された加速度信号を、上述した光情報装置１０１の構成要素の少なくとも１つのフィードバック制御に用いることができる。【０１３３】
なお、加速度信号でフィードバック制御される構成要素は可動機構部に限定されない。【０１３４】
また、角速度の発生によりおもり５９が変位すると、可動電極４７と固定電極４４との間に変位が生じる。３つの固定電極４４に順に高周波信号を印加して、３つの固定電極４４それぞれについて静電容量変化を検出することで、そのような可動電極４７と固定電極４４との間の変位を検出し、角速度信号を得ることができる。【０１３５】
（実施形態１０）
図１３（ａ）〜１３（ｈ）を参照して、実際の加速度センサーのおもり５９の配置を説明する。【０１３６】
図１３（ａ）は、収差補正素子６のマイクロミラー６ｂの構造を示している。【０１３７】
図１３（ｂ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の全領域に形成した構造を示す。【０１３８】
図１３（ｃ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にバランス良く配置させた構造（全領域における表面積で２５％程度）を示す。【０１３９】
図１３（ｄ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にアンバランスに配置させた構造（全領域における表面積で８％程度）を示す。【０１４０】
図１３（ｅ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にバランス良く配置させた構造（全領域における表面積で５０％程度）を示す。【０１４１】
図１３（ｆ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にアンバランスに配置させた構造（全領域における表面積で１７％程度）を示す。【０１４２】
図１３（ｇ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域の外周側にバランスに配置させた構造（全領域における表面積で７５％程度）を示す。【０１４３】
図１３（ｈ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にアンバランスに配置させた構造（全領域における表面積で２５％程度）を示す。【０１４４】
また、固定電極４４の形状も、これらおもり５９に対向するように形成されている。【０１４５】
また、これらおもり５９の形状、形成領域および表面積比率は一例であって、これらに限定されない。【０１４６】
（実施形態１１）
図１０Ａ〜図１０Ｈを参照して説明した作製プロセスに１プロセス追加するだけでバイメタル構造を作製できる、温度センサーの作製プロセスを、図１４Ａ〜（ｇ）を参照して説明する。【０１４７】
図１４Ａを参照して、図１０Ｅに示すトレンチ５５を形成するパターニングにおいて、犠牲層５４の一部の領域を完全にパターニングして除去する。この犠牲層５４を完全に除去した領域は、固定電極と対向した領域であり、この領域にバイメタル構造が形成される。【０１４８】
図１４Ｂを参照して、図１０Ｆに示す作製プロセスと同様に、トレンチにメタルを埋め込んで垂直リブ４８とミラー面４９を形成する。この際、加速度センサーのおもり５９と同様な構造が形成される。弾性支持部４６周辺と同様に、弾性支持部４６とおもり５９（垂直リブ４８）とは接合されていない。【０１４９】
図１４Ｃを参照して、図１０Ｇに示す作製プロセスと同様に、ミラー面４９の表面をＣＭＰで研磨して鏡面とし、ミラー外形をウエットエッチングでパターニングする。そのとき、おもり５９をエッチングで除去する。【０１５０】
図１４Ｄを参照して、酸素プラズマエッチングで犠牲層５２のみを完全に除去する。この際、犠牲層５４も犠牲層５２と同程度除去されるが、犠牲層５４の厚さは犠牲層５２の２倍以上あるので完全に除去されるわけではなく、犠牲層５０もあるので構造的には問題ない。【０１５１】
図１４Ｅを参照して、犠牲層５２の除去で露出したメタル層（弾性支持部４６または可動電極４７）上に、そのメタル材料とは異なるメタル層を堆積させ、フォトレジストをスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィ工程でパターニングして片持ち梁６１を形成する。【０１５２】
図１４Ｆを参照して、酸素プラズマエッチングで犠牲層を除去し、片持ち梁６１をリリースする。犠牲層５０の部分が空隙５６となる。【０１５３】
これにより、バイメタル構造として片持ち梁６１を備えた温度センサーが完成する。バイメタル構造の可動電極４７と検出電極６０との間に発生する静電容量をモニターすることにより、温度変化によって変位する静電容量変化を検出することができる。【０１５４】
なお、片持ち梁６１は、図１４Ｆに示す形状であってもよいし、図３Ａに示す形状であってもよい。上面から見ると、片持ち梁６１は、厚さに対して十分な幅と長さを持った構造となっている。【０１５５】
片持ち梁６１の変形の検出から生成された温度信号を、上述した光情報装置１０１の構成要素の少なくとも１つのフィードバック制御に用いることができる。【０１５６】
なお、温度信号でフィードバック制御される構成要素は上述した構成要素に限定されない。【０１５７】
（実施形態１２）
図１５は、圧電素子型のアクチュエータであるマイクロミラー６ｄを示す分解斜視図である。マイクロミラー６ｄは光を変調する光変調部として機能する。図１５では、ミラーの一部を切り欠いて下部のリブ構造が見えるように示している。【０１５８】
マイクロミラー６ｄは、基台６ａと、光反射面４９が設けられ、基台６ａに対して変位可能な可動部７２と、可動部７２を支持する弾性支持部４６と、可動部７２を変位させる圧電部材７１とを備える。圧電部材７１は、マイクロミラー６ｄに与えられた物理条件を検出する検出部を兼用し、圧電部材７１の歪みから物理条件を検出する。検出する物理条件は静電駆動型のマイクロミラー６ｂと同様である。また、図１０Ａ〜図１４Ｆを参照して説明した上述のマイクロミラー６ｂの製造プロセスと同様に、マイクロミラー６ｄの製造プロセスと同一のプロセスにて、おもりやバイメタル構造がマイクロミラー６ｂに形成される。おもりの配置例は図１３に示すとおりである。【０１５９】
基台６ｂ上には弾性支持部４６が形成されており、弾性支持部４６は可動部７２を支持している。可動部７２は垂直リブ４８およびミラー面４９を有する。可動部７２と基台６ｂとの間には空隙７３が形成されている。弾性支持部４６上には圧電部材７１が設けられている。圧電部材７１は上部電極７１ａおよび下部電極７１ｂを備えており、上部電極７１ａおよび下部電極７１ｂに電圧を印加することで圧電部材７１は変位する。圧電部材７１が変位することにより、可動部７２を変位させることができる。【０１６０】
次に、圧電素子型のマイクロミラー６ｄの変位量の検出方法を説明する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、図１６に示すようなブリッジ回路を備えている。ここで歪みの無い状態での圧電部材の抵抗をＲ、歪みが生じたときの圧電部材の抵抗変化量をΔＲとする。印加電圧Ｖ、検出電圧Ｖ１およびＶ２、抵抗Ｒ、抵抗変化量ΔＲの関係は、Ｖ１−Ｖ２＝−Ｖ×ΔＲ／４Ｒで表されるので、出電圧Ｖ１およびＶ２を検出することでΔＲが算出される。抵抗変化量ΔＲから圧電部材の変位量を算出することができる。【０１６１】
また、図８を参照して説明した固定電極４４と可動電極４７との間の静電容量Ｃの検出方法と同様に、上部電極および下部電極の一方に高周波電圧を印加し、他方の電極を流れる電流の位相と振幅から圧電素子の変位量を算出してもよい。この検出方法により、ミラー素子の駆動中でも変位量を検出することができる。【０１６２】
（実施形態１３）
図１７は、本実施形態による画像投射装置２００を示す図である。画像投射装置２００は、空間光変調素子２０３を備える。空間光変調素子２０３は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、画像投射装置２００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。【０１６３】
光源２０１から照射された光は、回転するカラーフィルター２０２を透過して赤色光、緑色光、青色光（以下、ＲＧＢ光と称する）に変換される。ＲＧＢ光は、空間光変調素子２０３に入射する。空間光変調素子２０３は、画像フレームに応じてＲＧＢ光を投射レンズ２０５の方向へ反射させ、画像を形成するのに不要な光は、光吸光板２０４の方向へ反射させる。投射レンズ２０５は、入射したＲＧＢ光を拡大し、投射画像２０６が得られる。空間光変調素子２０３が物理条件を検出する検出器を備えることにより、画像投射装置２００内の物理条件の変化に応じて、画像投射装置２００の構成要素をフィードバック制御することができる。【０１６４】
（実施形態１４）
図１８は、本実施形態によるカメラ３００を示す図である。カメラ３００は、収差補正素子３０２を備える。収差補正素子３０２は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、カメラ３００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。【０１６５】
被写体を反射した光はレンズ群３０１を通過して収差補正素子３０２へ入射し、収差が補正される。収差補正された光は、ミラー３０３で反射され、映像記録部３０４に入射する。映像記録部３０４は受光素子を備えており、入射光を画像信号に変換して記録する。通常のカメラでは高価なレンズ群によって光の収差を補正しているが、カメラ３００では収差補正素子３０２で収差を補正することができるので、高価なレンズ群を使用する必要が無くなる。【０１６６】
また、収差補正素子３０２が物理条件を検出する検出器を備えることにより、カメラ３００内の物理条件の変化に応じて、カメラ３００の構成要素をフィードバック制御することができる。例えば、カメラの手ブレ補正に必要なフィードバック信号を、検出器が検出した加速度、角速度、角加速度から生成することができる。また、重力加速度をモニターすることで、落下時の安全動作（例えば、ズーム状態にあるレンズを元の位置に戻す等）を行うことができる。【０１６７】
（実施形態１５）
図１９および図２０は、本実施形態によるカメラ４００を示す図である。カメラ４００は、収差補正素子４０２を備える。収差補正素子４０２は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、カメラ４００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。【０１６８】
また、収差補正素子４０２は、手ブレ補正用ミラー素子としての機能も有する。図１９は手ブレ補正が行われていないときの光路を示し、図２０は手ブレ補正が行われているときの光路を示している。【０１６９】
被写体からの光はレンズ群４０１を通過して収差補正素子４０２へ入射し、収差が補正される。また同時に、収差補正素子４０２は、手ブレ量に応じてミラー素子を変位させて手ブレを補正する。収差補正および手ブレ補正がされた光は、ミラー４０３で反射され、映像記録部４０４に入射する。映像記録部４０４は受光素子を備えており、入射光を画像信号に変換して記録する。手ブレ補正に必要なフィードバック信号は、検出器が検出した加速度、角速度、角加速度から生成することができる。【０１７０】
（実施形態１６）
図２１は、本実施形態による顕微鏡５００を示す図である。顕微鏡５００は、収差補正素子５０６を備える。収差補正素子５０６は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、顕微鏡５００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。【０１７１】
試料台５０２に載置された試料５０１表面を反射した光は対物レンズ５０３、ハーフミラー５０４および接眼レンズ５０５を通過して瞳５０９へ入射することで試料が肉眼により観察される。また、対物レンズ５０３からハーフミラー５０４へ入射した光の一部はハーフミラー５０４で反射され、収差補正素子５０６へ入射して収差が補正される。収差補正された光は集光レンズ５０７で集光されてＣＣＤカメラで撮像される。【０１７２】
収差補正素子５０６が物理条件を検出する検出器を備えることにより、顕微鏡５００内の物理条件の変化に応じて、顕微鏡５００の構成要素をフィードバック制御することができる。例えば、検出器が検出した加速度、角速度、角加速度から生成したフィードバック信号で試料台５０２の位置を制御する事で、振動による観察像のボケや、測定中の観測点のズレを防止することができる。特に、高倍率になると視野が狭くなるので、振動に起因する像の乱れの防止は重要である。【０１７３】
（実施形態１７）
図２２は、本実施形態による画像投射装置６００を示す図である。画像投射装置６００は、空間光変調素子６０４を備える。空間光変調素子６０４は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、画像投射装置６００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。【０１７４】
光源６０１から照射された光は、集光レンズ６０２およびカラーフィルター６０３を通過して空間光変調素子６０４に入射する。空間光変調素子６０４は、画像フレームに応じて光を投射レンズ６０５の方向へ反射させる。投射レンズ６０５は、入射した光を拡大し、投射画像６０８が得られる。空間光変調素子６０４が備える検出器の変位量から重力加速度を検出する。演算部６０５は、重力加速度の方向から傾斜角を算出し、算出された傾斜角に応じて制御部６０６は空間光変調素子６０４をフィードバック制御して、投射画像の台形歪み補正を行う。従来の装置では、別途傾斜センサーを搭載していたが、空間光変調素子６０４が重力加速度を検出することで、装置全体としてコストダウンを実現することができる。【０１７５】
なお、図２を参照して説明した時分割駆動と同様に、上述の本発明の画像投射装置、カメラ、顕微鏡においても、光の変調動作と変位量の検出動作とを時分割的に切り替えてもよい。【０１７６】
上述の説明では、収差補正素子として、本発明により得られる効果を最も良く発揮するマイクロミラーアレイを採用したが、応答性が良く領域ごとに収差補正状態を設定できる素子であればよく、例えば、液晶素子等の収差補正素子に変位量検出部を設けても同様の効果が得られる。【０１７７】
本発明の収差補正素子を光ヘッド装置が搭載することにより、収差補正素子の静電容量変化または圧電素子の変位量から、温度信号、湿度信号、加速度信号、角速度信号等を生成することができるため、個々の検出器の数量を削減でき、光ヘッド装置の小型化、機構の簡略化、低コスト化が実現できる。【０１７８】
以上説明したように、本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。【０１７９】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記可動部および前記固定電極部であり、前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から前記物理条件を検出する。【０１８０】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。【０１８１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【０１８２】
ある実施形態によれば、前記可動部と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部を変位させる。【０１８３】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。【０１８４】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。【０１８５】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に第１犠牲層を堆積させ、前記第１犠牲層上に前記可動電極を形成するステップと、前記可動電極上に第２犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極とミラー部とを接続するリブを形成する材料を堆積させるためのトレンチを前記第２犠牲層に形成するときに、前記トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成するステップと、前記トレンチに前記材料を堆積させて、前記リブを形成すると共に前記幅の広い部分におもりを形成するステップとを包含することを特徴とする。【０１８６】
本発明の光ヘッド装置は、レーザ光を出力する光源と、前記レーザ光を光ディスク媒体へ照射する光学系と、前記レーザ光の収差を補正する収差補正部とを備えた光ヘッド装置であって、前記収差補正部は、前記レーザ光を反射する複数のミラー部と、前記複数のミラー部を変位させる複数のミラー駆動部と、前記光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部とを備えていることを特徴とする。【０１８７】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記複数のミラー駆動部のうちの少なくとも１つのミラー駆動部である。【０１８８】
ある実施形態によれば、前記検出した物理条件に応じた所定の駆動信号を生成する駆動信号生成部をさらに備える。【０１８９】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。【０１９０】
ある実施形態によれば、前記少なくとも１つのミラー駆動部は、収差補正のために少なくとも１つの前記ミラー部を駆動する動作と、前記物理条件を検出する動作とを時分割的に切り替える。【０１９１】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記ミラー駆動部は、前記可動電極と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記ミラー部を変位させる。【０１９２】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は圧電素子を備え、前記圧電素子の変形に応じて前記ミラー部が変位する。【０１９３】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【０１９４】
ある実施形態によれば、前記加速度センサーは、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記光ヘッド装置に生じた加速度に応じて前記可動電極と前記固定電極との間の距離が変化する。【０１９５】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部とを備える。【０１９６】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材とを備える。【０１９７】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置と、前記光源を駆動する光源駆動部と、前記光学系が備える対物レンズの位置を制御する対物レンズ機構を駆動する対物レンズ機構駆動部と、前記光ヘッド装置を前記光ディスク媒体の半径方向に沿って移送するトラバース機構を駆動するトラバース機構駆動部と、前記光ディスク媒体を回転させる回転機構を駆動する回転機構駆動部と、前記光源駆動部、前記対物レンズ機構駆動部、前記トラバース機構駆動部および前記回転機構駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部とを備えたことを特徴とする。【０１９８】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【０１９９】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置を備えた光情報装置であって、前記光情報装置は、前記光学系が備える対物レンズおよび前記光ディスク媒体の少なくとも一方をチルトさせるチルト機構を駆動するチルト機構駆動部と、前記光学系の光路中に配置された光学素子の位置を制御する光学素子機構を駆動する光学素子機構駆動部と、前記対物レンズが前記光ディスク媒体に衝突するのを防止する衝突防止機構を駆動する衝突防止機構駆動部と、前記光ディスク媒体をロードするローディング機構を駆動するローディング機構駆動部と、冷却用ファンを駆動する冷却用ファン駆動部とのうちの少なくとも１つをさらに備え、前記光情報装置は、前記チルト機構駆動部、前記光学素子機構駆動部、前記衝突防止機構駆動部、前記ローディング機構駆動部および前記冷却用ファン駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部をさらに備えることを特徴とする。【０２００】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【０２０１】
本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。【０２０２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記圧電部材であり、前記圧電部材の歪みから前記物理条件を検出する。【０２０３】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。【０２０４】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。【０２０５】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。【０２０６】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。【０２０７】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極および前記可動電極を支持する弾性支持部を前記犠牲層上に形成するステップと、前記可動電極および前記弾性支持部の少なくとも一方に、前記可動電極および前記弾性支持部の材料とは異なる材料を堆積させてバイメタル構造を形成するステップとを包含することを特徴とする。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明は、収差補正を行う技術分野において特に有用である。
【図１】
2007023940.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
2007023940.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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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】
2007023940.tif 000014
【図９】
2007023940.tif 000015
【図１０Ａ】
2007023940.tif 000016
【図１０Ｂ】
2007023940.tif 000017
【図１０Ｃ】
2007023940.tif 000018
【図１０Ｄ】
2007023940.tif 000019
【図１０Ｅ】
2007023940.tif 000020
【図１０Ｆ】
2007023940.tif 000021
【図１０Ｇ】
2007023940.tif 000022
【図１０Ｈ】
2007023940.tif 000023
【図１１】
2007023940.tif 000024
【図１２Ａ】
2007023940.tif 000025
【図１２Ｂ】
2007023940.tif 000026
【図１２Ｃ】
2007023940.tif 000027
【図１２Ｄ】
2007023940.tif 000028
【図１３】
2007023940.tif 000029
【図１４Ａ】
2007023940.tif 000030
【図１４Ｂ】
2007023940.tif 000031
【図１４Ｃ】
2007023940.tif 000032
【図１４Ｄ】
2007023940.tif 000033
【図１４Ｅ】
2007023940.tif 000034
【図１４Ｆ】
2007023940.tif 000035
【図１５】
2007023940.tif 000036
【図１６】
2007023940.tif 000037
【図１７】
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【図１８】
2007023940.tif 000039
【図１９】
2007023940.tif 000040
【図２０】
2007023940.tif 000041
【図２１】
2007023940.tif 000042
【図２２】
2007023940.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月30日(2007.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台に対して変位可能な可動部と、
前記可動部を支持する弾性支持部と、
前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、
を備えたアクチュエータを、２次元にアレイ配列したマイクロアレイであって、
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記可動部に光を反射する光反射面を備えた光変調部を有し、
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域以外に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から物理条件を検出する検出部を有する、マイクロアレイ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項４】
前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項５】
前記可動部と前記固定電極部との間に生じる静電力により前記可動部を変位させる、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記光変調部と前記検出部とを有する、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月18日(2008.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台に対して変位可能な可動部と、
前記可動部を支持する弾性支持部と、
前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、
を備えたアクチュエータを、２次元にアレイ配列したマイクロアレイであって、
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記可動部に光を反射する光反射面を備えた光変調部を有し、
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域以外に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から物理条件を検出する検出部を有する、マイクロアレイ。
【請求項２】
前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項３】
前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項４】
前記可動部と前記固定電極部との間に生じる静電力により前記可動部を変位させる、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項５】
光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記光変調部と前記検出部とを有する、請求項１に記載のマイクロアレイ。
【請求項６】
レーザ光を出力する光源と、
前記レーザ光を光ディスク媒体へ照射する光学系と、
前記レーザ光の収差を補正する収差補正部と
を備えた光ヘッド装置であって、
前記収差補正部は、複数のアクチュエータを２次元にアレイ配列したマイクロアレイを備え、
前記複数のアクチュエータの少なくとも一部は前記レーザ光を反射し、
前記収差補正部は、前記光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部をさらに備えている、光ヘッド装置。
【請求項７】
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、光を反射する光反射面を備えた光変調部を有し、
前記検出部は、前記マイクロアレイのうちの光の照射領域以外に配置されている前記アクチュエータのうちの少なくとも１つである、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つである、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記検出した物理条件に応じた所定の駆動信号を生成する駆動信号生成部をさらに備える、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのアクチュエータは、収差補正のために少なくとも１つの光反射面を駆動する動作と、前記物理条件を検出する動作とを時分割的に切り替える、請求項８に記載の光ヘッド装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、
前記アクチュエータは、前記可動電極部と前記固定電極部との間に発生する静電引力により光反射面を変位させる、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータは圧電素子を備え、
前記圧電素子の変形に応じて光反射面が変位する、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１４】
前記検出部は、前記アクチュエータの作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１５】
前記加速度センサーは、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、
前記光ヘッド装置に生じた加速度に応じて前記可動電極部と前記固定電極部との間の距離が変化する、請求項１４に記載の光ヘッド装置。
【請求項１６】
前記収差補正部は、
基台と、
光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、
前記可動部を支持する弾性支持部と、
前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と
を備える、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１７】
前記収差補正部は、
基台と、
光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、
前記可動部を支持する弾性支持部と、
前記可動部を変位させる圧電部材と
を備える、請求項６に記載の光ヘッド装置。
【請求項１８】
請求項６に記載の光ヘッド装置と、
前記光源を駆動する光源駆動部と、
前記光学系が備える対物レンズの位置を制御する対物レンズ機構を駆動する対物レンズ機構駆動部と、
前記光ヘッド装置を前記光ディスク媒体の半径方向に沿って移送するトラバース機構を駆動するトラバース機構駆動部と、
前記光ディスク媒体を回転させる回転機構を駆動する回転機構駆動部と、
前記光源駆動部、前記対物レンズ機構駆動部、前記トラバース機構駆動部および前記回転機構駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部と
を備えた、光情報装置。
【請求項１９】
前記検出部は、前記アクチュエータの作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項１８に記載の光情報装置。
【請求項２０】
請求項６に記載の光ヘッド装置を備えた光情報装置であって、
前記光情報装置は、
前記光学系が備える対物レンズおよび前記光ディスク媒体の少なくとも一方をチルトさせるチルト機構を駆動するチルト機構駆動部と、
前記光学系の光路中に配置された光学素子の位置を制御する光学素子機構を駆動する光学素子機構駆動部と、
前記対物レンズが前記光ディスク媒体に衝突するのを防止する衝突防止機構を駆動する衝突防止機構駆動部と、
前記光ディスク媒体をロードするローディング機構を駆動するローディング機構駆動部と、
冷却用ファンを駆動する冷却用ファン駆動部と
のうちの少なくとも１つをさらに備え、
前記光情報装置は、
前記チルト機構駆動部、前記光学素子機構駆動部、前記衝突防止機構駆動部、前記ローディング機構駆動部および前記冷却用ファン駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部をさらに備える、光情報装置。
【請求項２１】
前記検出部は、前記アクチュエータの作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項２０に記載の光情報装置。
【請求項２２】
基台と、
前記基台に対して変位可能な可動部と、
前記可動部を支持する弾性支持部と、
前記可動部を変位させる圧電部材と、
を備えたアクチュエータを、２次元にアレイ配列したマイクロアレイであって、
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記可動部に光を反射する光反射面を備えた光変調部を有し、
前記マイクロアレイのうちの光の照射領域以外に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記圧電部材の歪みから物理条件を検出する検出部を有する、マイクロアレイ。
【請求項２３】
光の照射領域に配置されている前記アクチュエータの少なくとも一部は、前記光変調部と前記検出部とを有する、請求項２２に記載のマイクロアレイ。
【請求項２４】
前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである、請求項２２に記載のマイクロアレイ。
【請求項２５】
前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである、請求項２２に記載のマイクロアレイ。
【請求項２６】
前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている、請求項２２に記載のマイクロアレイ。
【請求項２７】
前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている、請求項２２に記載のマイクロアレイ。
【請求項２８】
可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動電極が変位するアクチュエータの製造方法であって、
基台上に前記固定電極を形成するステップと、
前記固定電極上に犠牲層を堆積させるステップと、
前記可動電極および前記可動電極を支持する弾性支持部を前記犠牲層上に形成するステップと、
前記可動電極および前記弾性支持部の少なくとも一方に、前記可動電極および前記弾性支持部の材料とは異なる材料を堆積させてバイメタル構造を形成するステップと
を包含する製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の光学的な記録および／または再生を行う装置に関し、特に、収差補正素子を備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピット状パターンを有する光ディスク媒体を高密度・大容量の情報記憶媒体として用いる光メモリ技術は、デジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルディスクと用途を拡張しつつ、実用化が進んでいる。微小に絞られたレーザ光を用いて、光ディスク媒体への情報の記録および光ディスク媒体からの情報の再生を高い信頼性で首尾よく遂行するために必要な機能は、回折限界の光スポットを形成する集光機能、光学系の焦点制御（フォーカスサーボ）機能とトラッキング制御（トラッキングサーボ）機能、およびピット信号（情報信号）検出機能に大別される。
【０００３】
光ディスク媒体の記録密度を一層高くするために、光ヘッドに搭載される対物レンズの開口数ＮＡを大きくするとともに光源の光の波長λを短くして、対物レンズによって集光される光のスポット径が縮小されてきている。また、光ディスク媒体の記録容量を一層高くするために、光ディスク媒体には情報を記録するための記録層を複数層設けるようになってきている。
【０００４】
例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）規格では、対物レンズの開口数ＮＡが０．４５、光源の光の波長が７８０ｎｍであるのに対し、より高記録密度化および大容量化がなされたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）規格では、開口数ＮＡは０．６、光の波長は６５０ｎｍとなっている。
【０００５】
ところで、光軸に対する光ディスク媒体の傾きにより生じる収差は、光の波長が短くなるほど大きくなる。このため、より短波長の光源を用いて尚且つ良好な光スポットを得るためには、そのような収差を打ち消すように基材厚さ（光ディスク媒体の光入射側表面から記録層までの距離）を薄くすることが有効であり、ＣＤでは基材厚さは１．２ｍｍであったが、ＤＶＤでは０．６ｍｍである。
【０００６】
そして、青色レーザ光を用いたＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）規格では、開口数ＮＡは０．８５、基材厚さは０．１ｍｍである。
【０００７】
光ディスク媒体の記録層を保護する基材厚さに起因する球面収差は、開口数ＮＡの４乗に比例する。このため、ＢＤ規格のように開口数ＮＡを０．８５と大きく設定する場合には、光学系に球面収差を補正する手段が設けられる。
【０００８】
従来、光ピックアップ装置の出力信号から特定の種類の収差を検出してこれを補正する技術が提案されており、液晶素子を用いた透過型の収差補正素子や、薄膜ミラーやアレイ化したマイクロミラーを駆動させる反射型の収差補正素子があり、特許文献１や特許文献２に開示されている。
【０００９】
さらに、電子機器の小型化への市場からの要求は強くなる一方ではあるが、半導体微細加工技術の進歩により収差補正素子のような微細構造体の作製が容易に行われるようになった。近年この技術はマイクロマシニング技術と言われるようになり、この技術を応用したマイクロアクチュエータの研究開発も多く行われている。その中で製品化した例としては、静電容量検出型の加速度センサーがある。また別の例としては、特許文献３に開示されている空間的光変調装置がある。これはビデオプロジェクタの画像表示デバイスとして開発され、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）の名称で知られている。このマイクロアクチュエータの駆動方法は、静電引力を用いているが、他に電磁気力・熱応力・光吸引力などがある。
【００１０】
特に多く利用される駆動方法は静電引力である。この方法は、低消費電力で駆動電圧を低く抑えることが可能で、応答速度も速いという利点がある。
【００１１】
さらに駆動力として静電引力を用いていることを利用して、静電容量変化から自己の変位を検出する変位検出機能を備えた可変形ミラーが特許文献４に開示されている。
【００１２】
また、非特許文献１は、温度センサー、圧力センサー、湿度センサーをまとめて搭載するチップを開示している。これら各センサーは、検出対象に合わせて個別に設計されており、各センサーで互いに異なった材料が使用され、センサー毎に製造されている。
【特許文献１】特開２０００−１５５９７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８８８７３号公報
【特許文献３】特開平８−３３４７０９号公報
【特許文献４】特開２００２−２２８８１３号公報
【非特許文献１】“ＡＮ  ＡＬＬ−ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＣＨＩＰ  ＦＯＲ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ，  ＡＢＳＯＬＵＴＥ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ，  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＨＵＭＩＤＩＴＹ”，  ＩＥＥＥ  １２ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｓｅｎｓｏｒｓ，  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，    Ｂｏｓｔｏｎ，  ＭＡ，  Ｊｕｎｅ  ２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
光ヘッド装置の安定な動作を実現するためには、光ヘッド装置内の物理条件（温度、湿度、加速度等）の変化を検出し、それらの変化に応じて光ヘッド装置の各構成要素をフィードバック制御することが望ましい。例えば、レーザ光源や光検出器は、温度や湿度の変化に応じてフィードバック制御することが望ましく、また、対物レンズ駆動機構やトラバース機構は、温度や加速度の変化に応じてフィードバック制御することが望ましい。
【００１４】
それらの温度、湿度、加速度を検出するために、光ヘッド装置には温度センサー、湿度センサー、加速度センサー等の物理条件検出器が搭載されている。しかしながら、それらのセンサーを光ヘッド装置に搭載すると、光ヘッド装置が大型化するという課題がある。
【００１５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、装置内の物理条件を検出する検出部を備え尚且つ小型化を実現した光学ヘッド装置、およびその光ヘッド装置を搭載した光情報装置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】
【００１６】
本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記可動部および前記固定電極部であり、前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から前記物理条件を検出する。
【００１８】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。
【００１９】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【００２０】
ある実施形態によれば、前記可動部と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部を変位させる。
【００２１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。
【００２２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。
【００２３】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に第１犠牲層を堆積させ、前記第１犠牲層上に前記可動電極を形成するステップと、前記可動電極上に第２犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極とミラー部とを接続するリブを形成する材料を堆積させるためのトレンチを前記第２犠牲層に形成するときに、前記トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成するステップと、前記トレンチに前記材料を堆積させて、前記リブを形成すると共に前記幅の広い部分におもりを形成するステップとを包含することを特徴とする。
【００２４】
本発明の光ヘッド装置は、レーザ光を出力する光源と、前記レーザ光を光ディスク媒体へ照射する光学系と、前記レーザ光の収差を補正する収差補正部とを備えた光ヘッド装置であって、前記収差補正部は、前記レーザ光を反射する複数のミラー部と、前記複数のミラー部を変位させる複数のミラー駆動部と、前記光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部とを備えていることを特徴とする。
【００２５】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記複数のミラー駆動部のうちの少なくとも１つのミラー駆動部である。
【００２６】
ある実施形態によれば、前記検出した物理条件に応じた所定の駆動信号を生成する駆動信号生成部をさらに備える。
【００２７】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。
【００２８】
ある実施形態によれば、前記少なくとも１つのミラー駆動部は、収差補正のために少なくとも１つの前記ミラー部を駆動する動作と、前記物理条件を検出する動作とを時分割的に切り替える。
【００２９】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記ミラー駆動部は、前記可動電極と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記ミラー部を変位させる。
【００３０】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は圧電素子を備え、前記圧電素子の変形に応じて前記ミラー部が変位する。
【００３１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【００３２】
ある実施形態によれば、前記加速度センサーは、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記光ヘッド装置に生じた加速度に応じて前記可動電極と前記固定電極との間の距離が変化する。
【００３３】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部とを備える。
【００３４】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材とを備える。
【００３５】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置と、前記光源を駆動する光源駆動部と、前記光学系が備える対物レンズの位置を制御する対物レンズ機構を駆動する対物レンズ機構駆動部と、前記光ヘッド装置を前記光ディスク媒体の半径方向に沿って移送するトラバース機構を駆動するトラバース機構駆動部と、前記光ディスク媒体を回転させる回転機構を駆動する回転機構駆動部と、前記光源駆動部、前記対物レンズ機構駆動部、前記トラバース機構駆動部および前記回転機構駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【００３７】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置を備えた光情報装置であって、前記光情報装置は、前記光学系が備える対物レンズおよび前記光ディスク媒体の少なくとも一方をチルトさせるチルト機構を駆動するチルト機構駆動部と、前記光学系の光路中に配置された光学素子の位置を制御する光学素子機構を駆動する光学素子機構駆動部と、前記対物レンズが前記光ディスク媒体に衝突するのを防止する衝突防止機構を駆動する衝突防止機構駆動部と、前記光ディスク媒体をロードするローディング機構を駆動するローディング機構駆動部と、冷却用ファンを駆動する冷却用ファン駆動部とのうちの少なくとも１つをさらに備え、前記光情報装置は、前記チルト機構駆動部、前記光学素子機構駆動部、前記衝突防止機構駆動部、前記ローディング機構駆動部および前記冷却用ファン駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部をさらに備えることを特徴とする。
【００３８】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【００３９】
本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
【００４０】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記圧電部材であり、前記圧電部材の歪みから前記物理条件を検出する。
【００４１】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。
【００４２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【００４３】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。
【００４４】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。
【００４５】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極および前記可動電極を支持する弾性支持部を前記犠牲層上に形成するステップと、前記可動電極および前記弾性支持部の少なくとも一方に、前記可動電極および前記弾性支持部の材料とは異なる材料を堆積させてバイメタル構造を形成するステップとを包含することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、収差補正部が光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部を備えている。収差補正部が物理条件を検出することにより、別途検出部を搭載する必要が無いので、光ヘッド装置の小型化、簡略化および低コスト化を実現することができる。また、駆動信号生成部は、検出した物理条件に応じて駆動信号を生成する。これにより、光情報装置の各構成要素の動作を、検出した物理条件に応じて制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００４８】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の光情報装置１０１を示す図である。
【００４９】
光情報装置１０１は光ヘッド装置１００を備え、光ヘッド装置１００は、レーザ光を出力するレーザ光源１と、レーザ光１の収差を補正する収差補正素子６とを備える。収差補正素子６は、光ヘッド装置１００内の物理条件を検出する検出部を備えている。収差補正素子６が物理条件を検出するので、光ヘッド装置１００は、別途検出部を搭載する必要が無い。収差補正素子６の詳細は後述する。
【００５０】
光情報装置１０１は、トラバース機構１３と、ローディング機構１４と、光ディスク媒体回転機構１５と、光ディスク媒体チルト機構１６と、冷却用ファン１７とをさらに備える。また、光情報装置１０１は、さらに、波面パターン発生器１０３と、対物レンズ駆動機構駆動部１０４と、光ディスク媒体チルト機構駆動部１０５と、光ディスク媒体回転機構駆動部１０６と、トラバース機構駆動部１０７と、レーザ光源駆動部１０８と、衝突防止機構駆動部１０９と、ローディング機構駆動部１１０と、冷却用ファン駆動部１１１と、光学素子駆動機構駆動部１１２とをさらに備える。これらの駆動部は、検出した物理条件に応じて検出信号変換部が生成した駆動信号により駆動制御される。
【００５１】
光ヘッド装置１００は、偏光ビームスプリッタ２と、コリメートレンズ３と、ビームエキスパンダー４と、１／４波長板５と、対物レンズ駆動機構７と、対物レンズ８と、衝突防止機構９と、検出レンズ１１と、光検出器１２と、検出信号変換部１０２とをさらに備える。偏光ビームスプリッタ２、コリメートレンズ３、ビームエキスパンダー４、１／４波長板５、対物レンズ８は、レーザ光を光ディスク媒体１０へ照射するための光学系である。
【００５２】
次に、光情報装置１０１の動作を説明する。レーザ光源１が出力したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２、コリメートレンズ３、１／４波長板５を経て収差補正素子６で反射され、対物レンズ８で集光される。対物レンズ８で集光されたレーザ光は、光ディスク媒体１０のカバー層１０ａを透過して記録層１０ｂ上にスポットを形成する。光ディスク媒体１０にて反射された反射光は、逆の経路を辿って偏光ビームスプリッタ２によって反射され、検出レンズ１１を介し光検出器１２に入射する。光検出器１２は受光した反射光から、再生信号と、フォーカスおよびトラッキング用のサーボ信号を生成する。対物レンズ駆動部１０４は、サーボ信号を演算処理して対物レンズ駆動機構７を駆動し、対物レンズ８のフォーカスおよびトラッキングサーボを行う。また、光ディスクチルト機構駆動部による制御により、対物レンズ駆動機構７は対物レンズ８をチルトさせるチルト機構としても機能し得る。
【００５３】
光源１が出力するレーザ光の波長は、例えばＢＤに対応した波長（４０５ｎｍ）である。光情報装置１０１に装着された光ディスク媒体１０の光入射面から記録層１０ｂまでの距離（すなわち基材厚）の違いや、光学系に生じる色収差等に応じて球面収差が生じるが、波面パターン発生器１０３でこれを打ち消す波面パターンを生成し、収差補正素子６を駆動して収差補正を行い、記録または再生に適したビームスポットを形成する。
【００５４】
収差補正素子６の駆動部は、その一部が変位検出器でもあり、その変位検出部より得られる変位量は、光情報装置１０１の構成要素の少なくとも１つのフィードバック制御のために用いられる。
【００５５】
また、変位量は、波面パターン発生器１０３のフィードバック制御に用いられる。波面パターン発生器１０３は、光情報装置１０１で発生する波面収差を補正するために、収差補正素子６のマイクロミラー６ｂに補正波面を発生させる駆動部である。マイクロミラー６ｂは光を変調する光変調部として機能する。
【００５６】
収差補正素子６は基台６ａを備え、ミラー素子であるマイクロミラー６ｂが基台６ａ上に２次元配列されたマイクロミラーアレイであり、各マイクロミラーは基台に対する上下位置と傾きを独立に制御され、任意の波面を形成できる。このようなマイクロミラーアレイは、半導体製造プロセスの微細加工技術によってシリコン基板上に作られる。例えば、特願２００３−５６４６３８号公報や特許文献６の特願２００４−０６３５１８号公報に開示されている技術が好適である。
【００５７】
また、光ディスク媒体１０が複数の記録層を持つ場合は、選択した記録層によってディスク表面から記録層までの距離（基材厚）が異なるため、同様に収差補正素子６を駆動して収差を補正する。
【００５８】
図８は、本発明の微小機械構造体であるマイクロミラー６ｂを示す分解斜視図である。図８では、ミラーの一部を切り欠いて下部のリブ構造が見えるように示している。マイクロミラー６ｂは、静電駆動型のアクチュエータである。マイクロミラー６ｂは、基台６ａと、光反射面４９が設けられ、基台６ａに対して変位可能な可動電極４７と、可動電極４７を支持する弾性支持部４６と、可動電極４７と対向するように基台６ａ上に形成された固定電極４４とを備える。詳細は後述するが、可動電極４７および固定電極４４は、光反射面４９を変位させるミラー駆動部と、マイクロミラー６ｂに与えられた物理条件を検出する検出部とを兼ねている。
【００５９】
基台６ａは、シリコン基板上に形成されたＣＭＯＳ回路６ｃの最上層を絶縁層で被覆し、平坦化したものである。絶縁層上には、グランド電極４３と３個の固定電極４４が形成されている。グランド電極４３と固定電極４４には、アルミニウム（Ａｌ）合金、ポリシリコンゲルマニウム（Ｐｏｌｙ−ＳｉＧｅ）等の４５０℃以下で低温成膜が可能な導電材料が用いられる。３個の固定電極４４は、それぞれが基台６ａ表面の絶縁層に形成されたビア（不図示）によってＣＭＯＳ回路に接続される。ＣＭＯＳ回路６ｃは、０〜５Ｖの範囲内で各々独立した駆動電圧を固定電極４４に印加することができる。この駆動電圧は例えば１０ｂｉｔの多段階の値として設定され得る。
【００６０】
グランド電極４３上に支柱４５が形成され、固定電極４４に対して所定のギャップを有するように、弾性支持部４６および可動電極４７が同一面上に形成される。３つの弾性支持部４６は、３箇所の支柱４５から中心部に向かうようにに配置されている。弾性支持部４６間の領域には、３つの弾性支持部４６が交叉する中心部から広がる可動電極４７が形成されている。
【００６１】
可動電極４７上に垂直リブ４８が形成されており、さらにその上にミラー面（光反射面）４９が形成されている。
【００６２】
垂直リブ４８の端面が可動電極４７と接続する垂直リブ接続部４７ｂを２点鎖線で示している。垂直リブ４８は可動電極４７のほぼ全域に亘って接続されている。弾性支持部４６に相当する領域は切り欠き部４８ａが形成されており、その段差の分だけ空隙が形成されている。
【００６３】
このような構造により、可動電極４７、垂直リブ４８、ミラー面４９は一体となって弾性支持部４６により中空に支持され、可動部として機能する。可動部は、グランド電極４３に接続されている。
【００６４】
固定電極４４に駆動電圧を印加すると、固定電極４４と可動電極４７との間に働く静電力により、可動部全体が基台６ａの方向に引き寄せられる。３個の固定電極４４の駆動電圧のバランスによって、可動部は下方に並進したり多軸方向に傾動する。
【００６５】
駆動電圧の印加を止めると、可動部は弾性支持部４６の弾性復元力によって元の位置および元の姿勢に復帰する。
【００６６】
このような構造を単一セルとして、これらを２次元状にアレイ配置したミラーアレイを図９に示す。
【００６７】
図９では、下部構造を表示するため、部分的にミラー部、さらに可動電極と弾性支持部も省略して表示している。
【００６８】
図９を参照して、正六角形に形成されたミラー面４９同士は、一定の間隙（たとえば１μｍ）を空けて配置されている。隣接するセル間では、支柱４５を共有する形で、弾性支持部４６が形成されている。各ミラー素子は基台６ａを共有している。
【００６９】
このような構造で、前述のように各ミラー面４９を並進／傾動制御することにより、全体として任意の波面形状を形成し、反射光の波面収差を制御することができる。
【００７０】
ミラーセルの数は、ミラーアレイで形成する必要波面精度によって決定される。ミラーセルの数を増やすほど波面近似精度が向上するが、その反面、ミラーの制御データ量が膨大となるため、制御回路の負荷が大きくなる。また、制御データ転送速度がボトルネックとなってミラーアレイ全体の応答速度が大幅に低下する。そのため、必要な近似精度が得られる範囲でミラー数は最小限に抑える方が好ましい。
【００７１】
本実施形態では、φ２ｍｍのビーム直径を２０分割し、ミラーセルの幅は約１００μｍ程度である。
【００７２】
また、ミラーの必要変位量は、レーザ光波長の半波長に、最大傾きを得るために必要な変位を加えて決定する。最大傾きは補正する収差量によって決定される。ここでは、波長４０５ｎｍの青色レーザ光に対し、半波長２０３ｎｍ＋傾き約４００ｎｍから、最大変位量は０．６μｍとしている。
【００７３】
次に、ミラー素子の静電容量Ｃの検出方法を説明する。図８を参照して、固定電極４４と可動電極４７との間の距離をＤ、電極間の誘電率をε、可動電極４７の面積をＳとすると、静電容量Ｃは、Ｃ＝ε・Ｓ／Ｄで表される。距離Ｄが変化すると静電容量Ｃも変化する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、固定電極４４に印加する駆動信号に高周波（駆動信号と比較して高い周波数）の信号を重畳する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、固定電極４４に印加された高周波信号に応じて可動電極４７を流れる電流の位相と振幅から静電容量Ｃを検出することができる。このように、可動電極４７を流れる電流の変化から静電容量Ｃを検出することができる。また、この検出方法により、ミラー素子の駆動中でも静電容量Ｃを検出することができる。なお、静電容量Ｃおよび変位量の検出は、検出信号変換部１０２が行ってもよい。
【００７４】
光学ヘッド装置１００は、対物レンズ８と光ディスク媒体１０とが接触しないように対物レンズ８を防止する衝突防止機構９を備えている。また、光学ヘッド装置１００は、収差補正素子６の収差補正機能を代用する光学素子として、駆動部を有するビームエキスパンダ４を備えている。収差補正素子６の収差補正機能を代用する光学素子として、ビームエキスパンダー４を用いる場合は、収差補正素子６が反射面を有する光学素子に変わることもある。ビームエキスパンダー４は、ビームエキスパンダー４の位置を制御する光学素子機構を備えており、光学素子機構駆動部１１２により駆動される。
【００７５】
トラバース機構１３は、光学ヘッド装置１００を光ディスク媒体１０の半径方向に沿って移送する。ローディング機構１４およびディスクトレー４１は、光ディスク媒体１０を回転させる回転機構１５まで、光ディスク媒体１０を移送する。冷却用ファン１７は、光情報装置１０１の構成要素およびそれらが形成された電子基板を冷却する。
【００７６】
以下、光情報装置１０１において、収差補正素子６の変位検出部より得られる変位量もしくは変位量を検出信号変換部１０２で換算した信号を用いてフィードバック制御を行う動作を説明する。
【００７７】
収差補正素子６の変位検出部より得られる変位量は、検出信号変換部１０２にて制御を行うのに必要な信号に換算されフィードバックしている。
【００７８】
光ヘッド装置１００では、レーザ光源１が電流−光パワー特性に温度依存性を持つため、変位量から換算した温度信号がレーザ光源駆動部１０８にフィードバックされて、レーザ光源１の光量の制御が行われている。
【００７９】
光検出器１２の信号と、検出信号変換部１０２が換算した温度信号と加速度信号と角速度信号とが、対物レンズ機構駆動部１０４にフィードバックされて、対物レンズ機構部７の制御が行われている。対物レンズ機構部７は、対物レンズ８のフォーカスおよびトラッキングサーボを行う。これにより、対物レンズ機構部７のアクチュエータ感度の温度補償を行うと共に、外乱に対する制御が可能となる。
【００８０】
対物レンズ機構部７のサーボ剛性を上回るような外乱加速度を検知した場合、加速度信号が衝突防止機構駆動部１０９にフィードバックされて衝突防止機構９の制御が行われている。衝突防止機構９は、対物レンズ８と光ディスク媒体１０との間に介入して両者が接触しないようにする。
【００８１】
トラバース機構１３は、光学ヘッド装置１００を光ディスク媒体１０の半径方向に移送する。トラバース機構駆動部１０７には、温度信号と加速度信号とがフィードバックされて、トラバース機構１３のモーターの温度補償および加速度に対する制御が行われる。
【００８２】
ローディング機構１４は、光ディスク媒体１０を回転機構１５まで移送する。ローディング機構１４を駆動するローディング機構駆動部１１０には、温度信号と加速度信号とがフィードバックされて、ローディング機構１４のモーターの温度補償および加速度に対する制御が行われる。
【００８３】
チルト機構１６は、光ディスク媒体１０を回転させる回転機構１５または光ディスク媒体１０をチルトさせる。光ディスク媒体回転機構駆動部１０６または光ディスク媒体チルト機構駆動部１０５には、温度信号と加速度信号と角加速度信号とがフィードバックされて、チルト機構１６の駆動、回転機構１５のモーターの温度補償および外乱の加速度および角速度に対する制御が行われている。
【００８４】
冷却用ファン１７は、光情報装置１０１内を冷却する。冷却用ファン１７を駆動する冷却用ファン駆動部１１１には、温度信号がフィードバックされて、温度上昇による特性変動を抑えるため制御が行われている。
【００８５】
また、検出信号変換部１０２は、結露時または結露する前に機構系の動作を制限するために、温度信号と湿度信号から露点検出を行い、機構系の駆動部にフィードバックしている。
【００８６】
このように、収差補正素子６の変位検出部が検出した変位量または変位量を換算した信号を用いることで、フィードバック制御に必要な検出信号のみを得るために個々に設けられていた複数の検出器を削除することができる。
【００８７】
なお、この上述の光情報装置１０１は一例であって、フィードバックをする機構がこれだけに限定されるものではない。
【００８８】
（実施形態２）
次に、収差補正素子６を時分割駆動して、集光光学系の収差補正と変位量検出とを交互に切り替える動作を説明する。
【００８９】
図２は、収差補正素子６の変位検出部１９の表面に、光ビーム１８が斜めに入射した状態を示す。変位検出部１９は、集光光学系の収差を補正するためのマイクロミラー６ｂが２次元配列されたマイクロミラーアレイの一部であり、任意の波面を形成できる。変位検出部１９は、静電容量の変化から可動部の変位量が得られる静電駆動型のアクチュエータである。
【００９０】
この変位検出部１９を含むマイクロミラーアレイに、波面パターン発生器１０３から集光光学系の収差を補正するための制御信号が送られる。マイクロミラーアレイの一部は、変位検出部１９として静電容量の変位量を検出する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、収差を補正するための変位検出部１９の駆動と、変位検出部１９から変位量を検出する動作を高速で切り替える。ただし、光ビーム照射領域のミラー素子を変位検出部として用いる場合は、必要な収差補正を確保した範囲内で変位量検出を行う。
【００９１】
この時分割駆動方式は、変位検出部全面に光ビームが照射されている場合に特に有効である。
【００９２】
また、トラッキング制御時には、光ビーム１８の照射位置がシフトするので、そのシフト量に応じて、変位検出部として用いるミラー素子をシフトさせてもよい。
【００９３】
（実施形態３）
次に、収差補正素子６の変位検出部より得られる変位量を換算した信号から、温度信号、湿度信号、加速度信号、角速度信号、圧力信号を得るための、収差補正素子６の変位検出部の構造を説明する。
【００９４】
図３Ａは、温度信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。変位検出部は、互いに膨張係数が異なるアルミニウム層２０とシリコン層２１とを張り合わされたバイメタルの片持ち梁構造を有している。片持ち梁構造と空隙を介してアルミニウム層２２が設けられている。膨張係数が大きく異なる２つの材料を選ぶことにより、温度変化により片持ち梁構造を大きく反らせることが出来る。この反りによりバイメタルの片持ち梁構造とアルミニウム層２２との間に発生する静電容量Ｃが変化する。この静電容量Ｃを検出し、換算して温度信号を得る。例えば、少なくとも１つのミラー素子６ｂの可動電極４７（図８）を上記のようなバイメタルの片持ち梁構造とすることで、温度信号を得るための変位検出部を実現することができる。
【００９５】
図３Ｂは、湿度信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。変位検出部は、高分子膜２４を金属薄膜のアルミニウム２３で挟んだコンデンサ構造を有している。高分子膜２４の水分の吸収量に応じて静電容量Ｃが変化する。このコンデンサ構造の静電容量Ｃを検出し、換算して湿度信号を得る。例えば、少なくとも１つのミラー素子６ｂの可動電極４７と固定電極４４との間に高分子膜２４を設けることで、湿度信号を得るための変位検出部を実現することができる。
【００９６】
図３Ｃは、加速度信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。変位検出部は、シリコンで形成された可動部の重り２５がバネで吊られていて、重り２５と空隙を介してアルミニウム層２６が形成されている構造を有している。可動部の重り２５の変位により、重り２５とアルミニウム層２６との間に発生する静電容量Ｃが変化する。この静電容量変化と時間を検出し、換算して加速度信号を得る。例えば、少なくとも１つのミラー素子６ｂの可動部に重り２５を設けることで、加速度信号を得るための変位検出部を実現することができる。
【００９７】
図３Ｄは、角速度を検出する原理を示す斜視図である。固有振動数で振動している音叉型の水晶振動子構造２７に角速度ωが加わった場合、振動方向Ｘと直行したコリオリ力Ｙが働く。このコリオリ力Ｙを検出し、換算して角速度信号を得る。例えば、可動電極４７が固有振動数で固定電極４４に対して上下に振動しているミラー素子６ｂに角速度が加わると、可動電極４７にコリオリ力Ｙが働き、可動電極４７が固定電極４４に対して傾くように振動が発生する。この傾きにより静電容量Ｃが変化する。この傾きによる静電容量変化を検出し、換算して角速度信号を得る。また、その傾くように振動する振動の周期の変化を検出して、換算することで、角加速度信号を得ることができる。
【００９８】
図３Ｅは、圧力信号を得るための変位検出部の構造の一例を示す側面図である。絶縁層の酸化膜２９を介して上部シリコン層２８と下部シリコン層３１とが接合されており、上部シリコン層２８が圧力を受けると歪む構造を変位検出部は有している。歪んだときの、下部シリコン３１上に設けられたアルミ層３０と、上部シリコン層２８との間に発生する静電容量Ｃの変化を検出し、換算して、圧力信号を得る。例えば、圧力により可動電極４７が歪むことで生じる可動電極４７と固定電極４４との間の静電容量変化を検出することで、圧力信号を得ることができる。
【００９９】
なお、上述の変位検出部の構造および変位量検出方法は一例であって、本発明は、これらの構造および検出方法に限定されない。
【０１００】
（実施形態４）
図４は、収差補正素子６のミラー素子を示す側面図である。シリコン３３上に固定電極部３２としてアルミニウム層３２ａおよび３２ｂが形成されている。固定電極部３２と空隙を介して、アルミニウムの可動電極３５が設けられている。可動電極３５の上面は光を反射する反射面になっている。固定電極であるアルミニウム層３２ａに電圧を印加すると、アルミニウム層３２ａと可動電極３１との間に電位差が生じる。この電位差から静電引力３４が発生し、可動電極３１が傾く動作を起こす。このミラー素子を検出器として用いる場合は、物理条件に応じて可動電極３５と固定電極３２との間の距離が変化して、電極間に発生する静電容量Ｃが変化するので、この静電容量Ｃの変化量を検出する。
【０１０１】
（実施形態５）
図５は、圧電素子型のアクチュエータ構造を示す上面図である。圧電素子３８に電圧を印加することで、シリコン可動部３６を変位させることが出来る。シリコン可動部３６の上面は光を反射する反射面になっており、アクチュエータはミラー素子として機能する。また、物理条件に応じてシリコン可動部３６が変位すると、圧電素子３８に電圧が発生するので、この発生した電圧を検出し、換算することによりフィードバック信号が得られる。この２つの特性から、圧電素子型のアクチュエータを、ミラー素子として用いたり検出器として用いたりすることが出来る。
【０１０２】
（実施形態６）
図６は、収差補正素子６が備えるマイクロホン３９を示す図である。物理条件である圧力には音圧も含まれる。収差補正素子６にマイクロホン３９を設け、収差補正素子６周辺の音を検出し、検出した音に応じて光情報装置１０１の構成要素をフィードバック制御する。例えば、ローディング機構１４、回転機構１５、チルト機構１６等で、安定制御動作困難と判断させる異常音が発生した場合には、検出信号変換部１０２は、動作を停止させるための信号を各駆動部へ出力する。
【０１０３】
なお、上述の信号送信手順は一例であって、検出信号変換部１０２に信号を入力する収差補正素子６の検出部、および検出信号変換部１０２がフィードバック制御する駆動部は、これらに限定されない。
【０１０４】
（実施形態７）
図７は、収差補正素子６が備える送信機４０を示す図である。収差補正素子６に外部に信号を出す送信機４０を設けることで、外部機器と通信することができる。
【０１０５】
また、収差補正素子６に受信機を設ければ、外部機器との双方向通信も可能である。
【０１０６】
（実施形態８）
次に、図１０Ａ〜図１０Ｈを参照して、収差補正素子６が備えるミラー素子の作製プロセスを説明するとともに、その作製プロセスを用いて形成された加速度センサーの構造を説明する。図１０Ａ〜図１０Ｈのそれぞれは、各製造工程を表す平面図と断面図を含んでいる。なお、説明を簡単にするために、断面図は、構造の特徴的な部分を強調して描かれており、必ずしも実際の製品に忠実な断面図ではない。
【０１０７】
図１０Ａは、基台６ａ上にグランド電極４３と固定電極４４が形成された状態を示す。典型的には、厚さ０．５μｍのアルミニウム膜をスパッタリング法で形成し、フォトリソグラフィ法でパターニングする。前述したように、基台６ａは、シリコン基板上に形成されたＣＭＯＳ回路の最上層を絶縁層で被覆し、平坦化することによって得られている。図示していないが、各電極は、絶縁層に設けられたコンタクトビアを介して、ＣＭＯＳ回路部と電気的に接続されている。
【０１０８】
図１０Ｂを参照して、グランド電極４３と固定電極４４を覆う犠牲層５０を形成する。犠牲層５０は、フォトレジスト（例えばＡＺエレクトロニックマテリアルズのＡＺＰ４０００シリーズ等）または感光性ポリイミド（例えば日立化成デュポン製ＰＩ２７２７等）から形成される。フォトレジストまたは感光性ポリイミドをスピンコート法によって塗布した後、フォトリソグラフィ工程で露光、現像してビア５１を形成し、ＵＶキュアして硬化する。
【０１０９】
ビア５１は支柱４５を形成するための穴となる。犠牲層５０の膜厚が電極間ギャップとなる。静電アクチュエータは、電極間ギャップの３分の１以上も変位すると、プルインして制御不可能となるので、安定して制御できるように電極間ギャップ（すなわち犠牲層５０の膜厚）を、最大変位量（０．６μｍ）の５倍の３μｍとする。
【０１１０】
図１０Ｃを参照して、犠牲層５０の上に、弾性支持部４６と可動電極４７を構成するメタル層を堆積してパターニングする。メタル層にはアルミニウム合金が使用される。エッチングホール４７ａも同時にパターニングされる。
【０１１１】
メタル層の厚さは、弾性支持部４６のバネ定数の設計により決定される。ここでは５Ｖの駆動電圧で最大変位が得られるようにバネ定数を決定し、膜厚は０．３μｍとする。
【０１１２】
可動電極４７も同じ膜厚であって、弾性支持部４６と同等の曲げ剛性であるため、このまま静電駆動すると弾性支持部４６の変形と同時に可動電極４７が固定電極４４の方へ変形してしまう。しかし、後の工程で形成する垂直リブが可動電極４７のほぼ全域に亘って接続されるので、垂直リブの高い剛性で補強されて上述の変形が阻止される。
【０１１３】
これにより、弾性支持部４６と可動電極４７の厚さを変える必要はなく、１回の成膜で事足りるため、プロセスが簡単になる。
【０１１４】
図１０Ｄを参照して、メタル層の上に犠牲層５２をスピンコート法により塗布し、可動電極４７の領域内にビア５３を形成する。犠牲層５２は犠牲層５０と同様の材料を使用する。
【０１１５】
ビア５３の領域で、後述する垂直リブが可動電極４７に接続される。それ以外の領域、即ち弾性支持部４６の領域では、垂直リブは犠牲層５２の膜厚に相当する空隙を持って形成される。その膜厚はばらつきを含めて可動部の最大変位ストローク以上確保されていれば良く、なおかつ犠牲層５０よりは薄くする。ここでは１．５μｍとする。犠牲層５２も、ＵＶキュアして硬化する。
【０１１６】
図１０Ｅを参照して、さらに犠牲層５４をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィ工程でパターニングしてトレンチ５５を形成する。犠牲層５４には、高アスペクト比の厚塗り用レジスト（例えば東京応化製ＴＳＭＲ−ｉＮ１０００ＰＭ等）が用いられる。犠牲層５４の厚さは、後述する垂直リブ４８の高さとなり、可動電極４７、垂直リブ４８、ミラー面４９が一体となった可動部の剛性を考慮して決定する。ここでは、犠牲層５４の膜厚１０μｍ、トレンチ幅１μｍとする。
【０１１７】
図１０Ｆを参照して、トレンチ５５にメタルを埋め込んで垂直リブ４８とミラー面４９を形成する。メタル埋め込みの方法としては、アルミニウム合金をコリメートスパッタやロングスロースパッタでスパッタリングする方法、銅やニッケルをめっきで埋め込む方法等、深い溝に良好に成膜できる工法が選ばれる。各トレンチ内では、トレンチの両側壁から中心に向かって均等に膜が成長し、トレンチ中心で合体した後、さらに上方に成膜を続けミラー面４９を形成する。この時、ミラー面４９には、垂直リブ４８に対応した凹部５８が残る。このメタルを埋め込む工程については後で詳細に説明する。
【０１１８】
図１０Ｇを参照して、ミラー面４９の表面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）で研磨して鏡面を形成する。ミラー外形をウエットエッチングでパターニングして、隣接ミラーとのギャップを形成する。埋め込んだメタルとしてアルミニウム合金を用いた場合は、このままミラー面として利用可能である。銅など他の金属を用いた場合は表面に薄いアルミや銀の反射層をさらに堆積してミラー面を形成する。
【０１１９】
図１０Ｈを参照して、酸素プラズマエッチングで犠牲層を除去し可動部をリリースする。犠牲層５０の部分が空隙５６となり、犠牲層５２の部分が空隙５７となる。これにより、弾性支持部４６、可動電極４７、ミラー面４９よりなる可動部が変位可能となり、ミラー素子が完成する。
【０１２０】
図１０Ｈに示すように、グランド電極４３を接地し、固定電極４４に駆動電圧＋Ｖｄを印加すると、固定電極４４と可動電極４７の間に静電引力が発生して、ミラーは時計回りに回動する。すべての固定電極４４に同電圧を印加すると、ミラーは基台６ａ側に平行移動する。
【０１２１】
次に、図１１（ａ）、図１１（ｂ）を参照して、犠牲層５４に形成したトレンチ５５にメタル層５８を埋め込む工程を説明する。
【０１２２】
コリメートスパッタ等の方法でメタル層５８のメタル材料が堆積する際、矢印で示す結晶成長方向に対して残留応力が発生し、膜厚方向に応力勾配が生じる。この応力は、堆積速度や温度などの成膜条件によって様々に変化する。ここで仮に、結晶成長方向に圧縮応力が大きくなるような応力勾配が生じるものとすると、ミラー面４９の部分では＋Ｚ方向の応力勾配が発生し、上方向へ反ろうとする曲げモーメントが働く。一方、トレンチ５５の内部では、両側面からトレンチの幅中央に向かって成長するため、応力勾配は±Ｘ方向に対称に生じ、最終的に図１１（ｂ）に示すように、トレンチ中央部で合体した時、応力勾配はキャンセルされる。即ち、トレンチ５５内部に形成される垂直リブ４８の部分ではＺ方向の応力勾配が生じないことになる。従って、垂直リブ４８はＺ方向に応力勾配を持たず、それ自体は反りを生じる曲げモーメントを発生しないので、ミラー面４９の部分が反るのを矯正するに足る剛性を持たせるよう、幅と高さを設定すれば、ミラー面４９の応力勾配による反りを抑えることが出来る。さらに、垂直リブ４８の下端側にも可動電極４７が接続されている。このため、可動電極４７およびミラー面４９が薄くても、垂直リブ４８の剛性により、可動部は非常に剛性の高い構造となる。
【０１２３】
このような作製プロセスにより、極めて軽量で高剛性な可動部が形成される。
【０１２４】
（実施形態９）
図１０Ｅ〜図１０Ｈに示すミラー素子の作製プロセスでトレンチ５５を形成する際に、加速度センサーのおもりになる構造を形成するパターニングについて、図１２Ａ〜図１２Ｄを参照して説明する。
【０１２５】
図１２Ａを参照して、図１０Ｅに示す作製プロセスにおいて、トレンチ５５を形成する際のパターニングで犠牲層５４の一部の三角形状が残らないようにパターニングされる。すなわち、トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成する。
【０１２６】
図１２Ｂを参照して、図１０Ｆに示す作製プロセスにおいて、メタルを埋め込んで垂直リブ４８とミラー面４９を形成する。この際、上記の幅の広い部分におもり５９も形成される。
【０１２７】
図１２Ｃを参照して、図１０Ｇに示す作製プロセスと同様に、ミラー面４９の表面をＣＭＰで研磨して鏡面とし、ミラー外形をウエットエッチングでパターニングして、隣接ミラーとのギャップを形成する。
【０１２８】
図１２Ｄを参照して、図１０Ｈに示す作製プロセスと同様に、酸素プラズマエッチングで犠牲層を除去し可動部をリリースする。犠牲層５０の部分が空隙５６となり、犠牲層５２の部分が空隙５７となる。これにより、弾性支持部４６、可動電極４７、ミラー面４９、おもり５９を備えた可動部が変位可能となる。
【０１２９】
このような作製プロセスにより、極めて軽量で高剛性なミラー面の形成と共に、加速度センサーのおもりになる構造が形成される。可動電極と固定電極間に発生する静電容量をモニターすることにより、加速度が発生した際のおもり５９の変位が、静電容量変化として検出される。
【０１３０】
このようにして検出された加速度信号を、上述した光情報装置１０１の構成要素の少なくとも１つのフィードバック制御に用いることができる。
【０１３１】
なお、加速度信号でフィードバック制御される構成要素は可動機構部に限定されない。
【０１３２】
また、角速度の発生によりおもり５９が変位すると、可動電極４７と固定電極４４との間に変位が生じる。３つの固定電極４４に順に高周波信号を印加して、３つの固定電極４４それぞれについて静電容量変化を検出することで、そのような可動電極４７と固定電極４４との間の変位を検出し、角速度信号を得ることができる。
【０１３３】
（実施形態１０）
図１３（ａ）〜１３（ｈ）を参照して、実際の加速度センサーのおもり５９の配置を説明する。
【０１３４】
図１３（ａ）は、収差補正素子６のマイクロミラー６ｂの構造を示している。
【０１３５】
図１３（ｂ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の全領域に形成した構造を示す。
【０１３６】
図１３（ｃ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にバランス良く配置させた構造（全領域における表面積で２５％程度）を示す。
【０１３７】
図１３（ｄ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にアンバランスに配置させた構造（全領域における表面積で８％程度）を示す。
【０１３８】
図１３（ｅ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にバランス良く配置させた構造（全領域における表面積で５０％程度）を示す。
【０１３９】
図１３（ｆ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にアンバランスに配置させた構造（全領域における表面積で１７％程度）を示す。
【０１４０】
図１３（ｇ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域の外周側にバランスに配置させた構造（全領域における表面積で７５％程度）を示す。
【０１４１】
図１３（ｈ）は、加速度センサーのおもり５９を、マイクロミラー６ｂの垂直リブ４８の領域で、支柱４５付近にアンバランスに配置させた構造（全領域における表面積で２５％程度）を示す。
【０１４２】
また、固定電極４４の形状も、これらおもり５９に対向するように形成されている。
【０１４３】
また、これらおもり５９の形状、形成領域および表面積比率は一例であって、これらに限定されない。
【０１４４】
（実施形態１１）
図１０Ａ〜図１０Ｈを参照して説明した作製プロセスに１プロセス追加するだけでバイメタル構造を作製できる、温度センサーの作製プロセスを、図１４Ａ〜（ｇ）を参照して説明する。
【０１４５】
図１４Ａを参照して、図１０Ｅに示すトレンチ５５を形成するパターニングにおいて、犠牲層５４の一部の領域を完全にパターニングして除去する。この犠牲層５４を完全に除去した領域は、固定電極と対向した領域であり、この領域にバイメタル構造が形成される。
【０１４６】
図１４Ｂを参照して、図１０Ｆに示す作製プロセスと同様に、トレンチにメタルを埋め込んで垂直リブ４８とミラー面４９を形成する。この際、加速度センサーのおもり５９と同様な構造が形成される。弾性支持部４６周辺と同様に、弾性支持部４６とおもり５９（垂直リブ４８）とは接合されていない。
【０１４７】
図１４Ｃを参照して、図１０Ｇに示す作製プロセスと同様に、ミラー面４９の表面をＣＭＰで研磨して鏡面とし、ミラー外形をウエットエッチングでパターニングする。そのとき、おもり５９をエッチングで除去する。
【０１４８】
図１４Ｄを参照して、酸素プラズマエッチングで犠牲層５２のみを完全に除去する。この際、犠牲層５４も犠牲層５２と同程度除去されるが、犠牲層５４の厚さは犠牲層５２の２倍以上あるので完全に除去されるわけではなく、犠牲層５０もあるので構造的には問題ない。
【０１４９】
図１４Ｅを参照して、犠牲層５２の除去で露出したメタル層（弾性支持部４６または可動電極４７）上に、そのメタル材料とは異なるメタル層を堆積させ、フォトレジストをスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィ工程でパターニングして片持ち梁６１を形成する。
【０１５０】
図１４Ｆを参照して、酸素プラズマエッチングで犠牲層を除去し、片持ち梁６１をリリースする。犠牲層５０の部分が空隙５６となる。
【０１５１】
これにより、バイメタル構造として片持ち梁６１を備えた温度センサーが完成する。バイメタル構造の可動電極４７と検出電極６０との間に発生する静電容量をモニターすることにより、温度変化によって変位する静電容量変化を検出することができる。
【０１５２】
なお、片持ち梁６１は、図１４Ｆに示す形状であってもよいし、図３Ａに示す形状であってもよい。上面から見ると、片持ち梁６１は、厚さに対して十分な幅と長さを持った構造となっている。
【０１５３】
片持ち梁６１の変形の検出から生成された温度信号を、上述した光情報装置１０１の構成要素の少なくとも１つのフィードバック制御に用いることができる。
【０１５４】
なお、温度信号でフィードバック制御される構成要素は上述した構成要素に限定されない。
【０１５５】
（実施形態１２）
図１５は、圧電素子型のアクチュエータであるマイクロミラー６ｄを示す分解斜視図である。マイクロミラー６ｄは光を変調する光変調部として機能する。図１５では、ミラーの一部を切り欠いて下部のリブ構造が見えるように示している。
【０１５６】
マイクロミラー６ｄは、基台６ａと、光反射面４９が設けられ、基台６ａに対して変位可能な可動部７２と、可動部７２を支持する弾性支持部４６と、可動部７２を変位させる圧電部材７１とを備える。圧電部材７１は、マイクロミラー６ｄに与えられた物理条件を検出する検出部を兼用し、圧電部材７１の歪みから物理条件を検出する。検出する物理条件は静電駆動型のマイクロミラー６ｂと同様である。また、図１０Ａ〜図１４Ｆを参照して説明した上述のマイクロミラー６ｂの製造プロセスと同様に、マイクロミラー６ｄの製造プロセスと同一のプロセスにて、おもりやバイメタル構造がマイクロミラー６ｂに形成される。おもりの配置例は図１３に示すとおりである。
【０１５７】
基台６ｂ上には弾性支持部４６が形成されており、弾性支持部４６は可動部７２を支持している。可動部７２は垂直リブ４８およびミラー面４９を有する。可動部７２と基台６ｂとの間には空隙７３が形成されている。弾性支持部４６上には圧電部材７１が設けられている。圧電部材７１は上部電極７１ａおよび下部電極７１ｂを備えており、上部電極７１ａおよび下部電極７１ｂに電圧を印加することで圧電部材７１は変位する。圧電部材７１が変位することにより、可動部７２を変位させることができる。
【０１５８】
次に、圧電素子型のマイクロミラー６ｄの変位量の検出方法を説明する。ＣＭＯＳ回路６ｃは、図１６に示すようなブリッジ回路を備えている。ここで歪みの無い状態での圧電部材の抵抗をＲ、歪みが生じたときの圧電部材の抵抗変化量をΔＲとする。印加電圧Ｖ、検出電圧Ｖ１およびＶ２、抵抗Ｒ、抵抗変化量ΔＲの関係は、Ｖ１−Ｖ２＝−Ｖ×ΔＲ／４Ｒで表されるので、出電圧Ｖ１およびＶ２を検出することでΔＲが算出される。抵抗変化量ΔＲから圧電部材の変位量を算出することができる。
【０１５９】
また、図８を参照して説明した固定電極４４と可動電極４７との間の静電容量Ｃの検出方法と同様に、上部電極および下部電極の一方に高周波電圧を印加し、他方の電極を流れる電流の位相と振幅から圧電素子の変位量を算出してもよい。この検出方法により、ミラー素子の駆動中でも変位量を検出することができる。
【０１６０】
（実施形態１３）
図１７は、本実施形態による画像投射装置２００を示す図である。画像投射装置２００は、空間光変調素子２０３を備える。空間光変調素子２０３は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、画像投射装置２００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。
【０１６１】
光源２０１から照射された光は、回転するカラーフィルター２０２を透過して赤色光、緑色光、青色光（以下、ＲＧＢ光と称する）に変換される。ＲＧＢ光は、空間光変調素子２０３に入射する。空間光変調素子２０３は、画像フレームに応じてＲＧＢ光を投射レンズ２０５の方向へ反射させ、画像を形成するのに不要な光は、光吸光板２０４の方向へ反射させる。投射レンズ２０５は、入射したＲＧＢ光を拡大し、投射画像２０６が得られる。空間光変調素子２０３が物理条件を検出する検出器を備えることにより、画像投射装置２００内の物理条件の変化に応じて、画像投射装置２００の構成要素をフィードバック制御することができる。
【０１６２】
（実施形態１４）
図１８は、本実施形態によるカメラ３００を示す図である。カメラ３００は、収差補正素子３０２を備える。収差補正素子３０２は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、カメラ３００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。
【０１６３】
被写体を反射した光はレンズ群３０１を通過して収差補正素子３０２へ入射し、収差が補正される。収差補正された光は、ミラー３０３で反射され、映像記録部３０４に入射する。映像記録部３０４は受光素子を備えており、入射光を画像信号に変換して記録する。通常のカメラでは高価なレンズ群によって光の収差を補正しているが、カメラ３００では収差補正素子３０２で収差を補正することができるので、高価なレンズ群を使用する必要が無くなる。
【０１６４】
また、収差補正素子３０２が物理条件を検出する検出器を備えることにより、カメラ３００内の物理条件の変化に応じて、カメラ３００の構成要素をフィードバック制御することができる。例えば、カメラの手ブレ補正に必要なフィードバック信号を、検出器が検出した加速度、角速度、角加速度から生成することができる。また、重力加速度をモニターすることで、落下時の安全動作（例えば、ズーム状態にあるレンズを元の位置に戻す等）を行うことができる。
【０１６５】
（実施形態１５）
図１９および図２０は、本実施形態によるカメラ４００を示す図である。カメラ４００は、収差補正素子４０２を備える。収差補正素子４０２は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、カメラ４００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。
【０１６６】
また、収差補正素子４０２は、手ブレ補正用ミラー素子としての機能も有する。図１９は手ブレ補正が行われていないときの光路を示し、図２０は手ブレ補正が行われているときの光路を示している。
【０１６７】
被写体からの光はレンズ群４０１を通過して収差補正素子４０２へ入射し、収差が補正される。また同時に、収差補正素子４０２は、手ブレ量に応じてミラー素子を変位させて手ブレを補正する。収差補正および手ブレ補正がされた光は、ミラー４０３で反射され、映像記録部４０４に入射する。映像記録部４０４は受光素子を備えており、入射光を画像信号に変換して記録する。手ブレ補正に必要なフィードバック信号は、検出器が検出した加速度、角速度、角加速度から生成することができる。
【０１６８】
（実施形態１６）
図２１は、本実施形態による顕微鏡５００を示す図である。顕微鏡５００は、収差補正素子５０６を備える。収差補正素子５０６は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、顕微鏡５００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。
【０１６９】
試料台５０２に載置された試料５０１表面を反射した光は対物レンズ５０３、ハーフミラー５０４および接眼レンズ５０５を通過して瞳５０９へ入射することで試料が肉眼により観察される。また、対物レンズ５０３からハーフミラー５０４へ入射した光の一部はハーフミラー５０４で反射され、収差補正素子５０６へ入射して収差が補正される。収差補正された光は集光レンズ５０７で集光されてＣＣＤカメラで撮像される。
【０１７０】
収差補正素子５０６が物理条件を検出する検出器を備えることにより、顕微鏡５００内の物理条件の変化に応じて、顕微鏡５００の構成要素をフィードバック制御することができる。例えば、検出器が検出した加速度、角速度、角加速度から生成したフィードバック信号で試料台５０２の位置を制御する事で、振動による観察像のボケや、測定中の観測点のズレを防止することができる。特に、高倍率になると視野が狭くなるので、振動に起因する像の乱れの防止は重要である。
【０１７１】
（実施形態１７）
図２２は、本実施形態による画像投射装置６００を示す図である。画像投射装置６００は、空間光変調素子６０４を備える。空間光変調素子６０４は、上述の収差補正素子６と同様の構成を有し、ミラー素子と物理条件を検出する検出器とを備えている。これにより、画像投射装置６００でも光情報装置１０１と同様の効果が得られる。
【０１７２】
光源６０１から照射された光は、集光レンズ６０２およびカラーフィルター６０３を通過して空間光変調素子６０４に入射する。空間光変調素子６０４は、画像フレームに応じて光を投射レンズ６０５の方向へ反射させる。投射レンズ６０５は、入射した光を拡大し、投射画像６０８が得られる。空間光変調素子６０４が備える検出器の変位量から重力加速度を検出する。演算部６０５は、重力加速度の方向から傾斜角を算出し、算出された傾斜角に応じて制御部６０６は空間光変調素子６０４をフィードバック制御して、投射画像の台形歪み補正を行う。従来の装置では、別途傾斜センサーを搭載していたが、空間光変調素子６０４が重力加速度を検出することで、装置全体としてコストダウンを実現することができる。
【０１７３】
なお、図２を参照して説明した時分割駆動と同様に、上述の本発明の画像投射装置、カメラ、顕微鏡においても、光の変調動作と変位量の検出動作とを時分割的に切り替えてもよい。
【０１７４】
上述の説明では、収差補正素子として、本発明により得られる効果を最も良く発揮するマイクロミラーアレイを採用したが、応答性が良く領域ごとに収差補正状態を設定できる素子であればよく、例えば、液晶素子等の収差補正素子に変位量検出部を設けても同様の効果が得られる。
【０１７５】
本発明の収差補正素子を光ヘッド装置が搭載することにより、収差補正素子の静電容量変化または圧電素子の変位量から、温度信号、湿度信号、加速度信号、角速度信号等を生成することができるため、個々の検出器の数量を削減でき、光ヘッド装置の小型化、機構の簡略化、低コスト化が実現できる。
【０１７６】
以上説明したように、本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
【０１７７】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記可動部および前記固定電極部であり、前記可動部と前記固定電極部との間の変位量から前記物理条件を検出する。
【０１７８】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。
【０１７９】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【０１８０】
ある実施形態によれば、前記可動部と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部を変位させる。
【０１８１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。
【０１８２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。
【０１８３】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に第１犠牲層を堆積させ、前記第１犠牲層上に前記可動電極を形成するステップと、前記可動電極上に第２犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極とミラー部とを接続するリブを形成する材料を堆積させるためのトレンチを前記第２犠牲層に形成するときに、前記トレンチの一部の幅を他の部分よりも広く形成するステップと、前記トレンチに前記材料を堆積させて、前記リブを形成すると共に前記幅の広い部分におもりを形成するステップとを包含することを特徴とする。
【０１８４】
本発明の光ヘッド装置は、レーザ光を出力する光源と、前記レーザ光を光ディスク媒体へ照射する光学系と、前記レーザ光の収差を補正する収差補正部とを備えた光ヘッド装置であって、前記収差補正部は、前記レーザ光を反射する複数のミラー部と、前記複数のミラー部を変位させる複数のミラー駆動部と、前記光ヘッド装置内の物理条件を検出する検出部とを備えていることを特徴とする。
【０１８５】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記複数のミラー駆動部のうちの少なくとも１つのミラー駆動部である。
【０１８６】
ある実施形態によれば、前記検出した物理条件に応じた所定の駆動信号を生成する駆動信号生成部をさらに備える。
【０１８７】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。
【０１８８】
ある実施形態によれば、前記少なくとも１つのミラー駆動部は、収差補正のために少なくとも１つの前記ミラー部を駆動する動作と、前記物理条件を検出する動作とを時分割的に切り替える。
【０１８９】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記ミラー駆動部は、前記可動電極と前記固定電極との間に発生する静電引力により前記ミラー部を変位させる。
【０１９０】
ある実施形態によれば、前記ミラー駆動部は圧電素子を備え、前記圧電素子の変形に応じて前記ミラー部が変位する。
【０１９１】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【０１９２】
ある実施形態によれば、前記加速度センサーは、空隙を介して離れた可動電極部と固定電極部とを備え、前記光ヘッド装置に生じた加速度に応じて前記可動電極と前記固定電極との間の距離が変化する。
【０１９３】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部と対向するように前記基台上に形成された固定電極部とを備える。
【０１９４】
ある実施形態によれば、前記収差補正部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材とを備える。
【０１９５】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置と、前記光源を駆動する光源駆動部と、前記光学系が備える対物レンズの位置を制御する対物レンズ機構を駆動する対物レンズ機構駆動部と、前記光ヘッド装置を前記光ディスク媒体の半径方向に沿って移送するトラバース機構を駆動するトラバース機構駆動部と、前記光ディスク媒体を回転させる回転機構を駆動する回転機構駆動部と、前記光源駆動部、前記対物レンズ機構駆動部、前記トラバース機構駆動部および前記回転機構駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部とを備えたことを特徴とする。
【０１９６】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【０１９７】
本発明の光情報装置は、前記光ヘッド装置を備えた光情報装置であって、前記光情報装置は、前記光学系が備える対物レンズおよび前記光ディスク媒体の少なくとも一方をチルトさせるチルト機構を駆動するチルト機構駆動部と、前記光学系の光路中に配置された光学素子の位置を制御する光学素子機構を駆動する光学素子機構駆動部と、前記対物レンズが前記光ディスク媒体に衝突するのを防止する衝突防止機構を駆動する衝突防止機構駆動部と、前記光ディスク媒体をロードするローディング機構を駆動するローディング機構駆動部と、冷却用ファンを駆動する冷却用ファン駆動部とのうちの少なくとも１つをさらに備え、前記光情報装置は、前記チルト機構駆動部、前記光学素子機構駆動部、前記衝突防止機構駆動部、前記ローディング機構駆動部および前記冷却用ファン駆動部の少なくとも１つを駆動する駆動信号を前記検出した物理条件に応じて生成する駆動信号生成部をさらに備えることを特徴とする。
【０１９８】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記ミラー駆動部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【０１９９】
本発明のアクチュエータは、光を変調する光変調部を備えたアクチュエータであって、前記光変調部は、基台と、光反射面を有し、前記基台に対して変位可能な可動部と、前記可動部を支持する弾性支持部と、前記可動部を変位させる圧電部材と、前記アクチュエータに与えられた物理条件を検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
【０２００】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記圧電部材であり、前記圧電部材の歪みから前記物理条件を検出する。
【０２０１】
ある実施形態によれば、前記物理条件は、温度、湿度、加速度、角速度、角加速度、圧力の少なくとも１つである。
【０２０２】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の作製プロセスと同一プロセスにて作製された加速度センサーである。
【０２０３】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の少なくとも一部に配置されている。
【０２０４】
ある実施形態によれば、前記検出部は、前記光変調部の外周部の少なくとも一部に配置されている。
【０２０５】
本発明の製造方法は、可動電極と固定電極との間に発生する静電引力により前記可動部が変位するアクチュエータの製造方法であって、基台上に前記固定電極を形成するステップと、前記固定電極上に犠牲層を堆積させるステップと、前記可動電極および前記可動電極を支持する弾性支持部を前記犠牲層上に形成するステップと、前記可動電極および前記弾性支持部の少なくとも一方に、前記可動電極および前記弾性支持部の材料とは異なる材料を堆積させてバイメタル構造を形成するステップとを包含することを特徴とする。
【産業上の利用可能性】
【０２０６】
本発明は、収差補正を行う技術分野において特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】本発明の実施形態による光情報装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による時分割駆動を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図３Ｅ】本発明の実施形態による検出部の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による静電駆動型アクチュエータを示す図である。
【図５】本発明の実施形態による圧電素子型アクチュエータを示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるマイクロホンによる音圧検出を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による送受信機能を有する収差補正素子を示す図である。
【図８】本発明の実施形態によるミラー素子を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の実施形態による収差補正素子のミラーアレイ構造を示す斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｄ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｅ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｆ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｇ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１０Ｈ】本発明の実施形態による収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による収差補正素子のトレンチ部の拡大図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態による加速度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態による加速度センサーのおもりの配置を示す図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｃ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｄ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｅ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１４Ｆ】本発明の実施形態による温度センサーを備えた収差補正素子の製造方法を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態によるミラー素子を示す分解斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態による圧電素子型のミラー素子の変位量の検出方法を説明する図である。
【図１７】本発明の実施形態による画像投射装置を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態によるカメラを示す図である。
【図１９】本発明の実施形態によるカメラを示す図である。
【図２０】本発明の実施形態によるカメラを示す図である。
【図２１】本発明の実施形態による顕微鏡を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態による画像投射装置を示す図である。
【符号の説明】
【０２０８】
１    レーザ光源
２    偏光ビームスプリッタ
３    コリメートレンズ
４    ビームエキスパンダー
５    １／４波長板
６    収差補正素子
６ａ    基台
６ｂ    マイクロミラー
７    対物レンズ駆動機構
８    対物レンズ
９    衝突防止機構
１０    光ディスク媒体
１１    検出レンズ
１２    光検出器
１３    トラバース機構
１４    ローディング機構
１５    光ディスク媒体回転機構
１６    光ディスク媒体チルト機構
１７    冷却用ファン
１８    レーザ光照射域
１９    変位検出部
２０，２２，２３，２６，３０，３２，３２ａ，３２ｂ，３５    アルミニウム層
２１，２５，２８，３１，３３，３６，３７    シリコン
２４    高分子膜
２７    水晶振動子構造
２９    酸化膜層
３４    静電引力
３８    圧電素子
３９    マイクロホン
４０    送信機
４１    ディスクトレー
４２    基台
４３    グランド電極
４４    固定電極
４５    支柱
４６    弾性支持部材
４７    可動電極
４７ａ    エッチングホール
４７ｂ    垂直リブ接続部
４８    垂直リブ
４８ａ    切り欠き部
４９    ミラー面
５０，５２，５４    犠牲層
５１，５３    ビア
５５    トレンチ
５６，５７    空隙
５８    メタル層
５９    おもり
６０    検出電極
６１    片持ち梁
１００    光ヘッド
１０１    光情報装置
１０２    検出信号変換部
１０３    波面パターン発生器
１０４    対物レンズ駆動機構ドライバ
１０５    光ディスク媒体チルト機構駆動部
１０６    光ディスク媒体回転機構駆動部
１０７    トラバース機構駆動部
１０８    レーザ光源駆動部
１０９    衝突防止機構駆動部
１１０    ローディング機構駆動部
１１１    冷却用ファン駆動部
１１２    光学素子駆動機構ドライバ
Ｃ    静電容量
ω    角速度
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007023940.tif 000044
【図２】
2007023940.tif 000045
【図３Ａ】
2007023940.tif 000046
【図３Ｂ】
2007023940.tif 000047
【図３Ｃ】
2007023940.tif 000048
【図３Ｄ】
2007023940.tif 000049
【図３Ｅ】
2007023940.tif 000050
【図４】
2007023940.tif 000051
【図５】
2007023940.tif 000052
【図６】
2007023940.tif 000053
【図７】
2007023940.tif 000054
【図８】
2007023940.tif 000055
【図９】
2007023940.tif 000056
【図１０Ａ】
2007023940.tif 000057
【図１０Ｂ】
2007023940.tif 000058
【図１０Ｃ】
2007023940.tif 000059
【図１０Ｄ】
2007023940.tif 000060
【図１０Ｅ】
2007023940.tif 000061
【図１０Ｆ】
2007023940.tif 000062
【図１０Ｇ】
2007023940.tif 000063
【図１０Ｈ】
2007023940.tif 000064
【図１１】
2007023940.tif 000065
【図１２Ａ】
2007023940.tif 000066
【図１２Ｂ】
2007023940.tif 000067
【図１２Ｃ】
2007023940.tif 000068
【図１２Ｄ】
2007023940.tif 000069
【図１３】
2007023940.tif 000070
【図１４Ａ】
2007023940.tif 000071
【図１４Ｂ】
2007023940.tif 000072
【図１４Ｃ】
2007023940.tif 000073
【図１４Ｄ】
2007023940.tif 000074
【図１４Ｅ】
2007023940.tif 000075
【図１４Ｆ】
2007023940.tif 000076
【図１５】
2007023940.tif 000077
【図１６】
2007023940.tif 000078
【図１７】
2007023940.tif 000079
【図１８】
2007023940.tif 000080
【図１９】
2007023940.tif 000081
【図２０】
2007023940.tif 000082
【図２１】
2007023940.tif 000083
【図２２】
2007023940.tif 000084
【国際調査報告】
2007023940.tif 000085
2007023940.tif 000086
2007023940.tif 000087
2007023940.tif 000088