(57)【要約】【課題】光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいて、低コストで作製でき、かつ軽量化できる。【解決手段】薄膜アクチュエータ１１は、電歪ポリマーであるシリコーンゴム又はアクリル樹脂から成り、絶縁層１４及び基板１６は、ポリイミド樹脂又はアクリル樹脂から成る。薄膜アクチュエータ１１を成す電歪ポリマーは常温で加工、成形できる材料であるため、絶縁層１４及び基板１６にも常温で加工、成形できるポリイミド樹脂又はアクリル樹脂を用いて、常温での収差補正ミラーの作製が可能となり、これにより、収差補正ミラー６を低コストで作製できる。しかも、薄膜アクチュエータ１１を成す電歪ポリマーは軽量なプラスチック材料であり、絶縁層１４及び基板１６を成すポリイミド樹脂、アクリル樹脂も軽量なプラスチック材料であるため、収差補正ミラー６を軽量化できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界の影響を受けて変形する薄膜アクチュエータと、前記薄膜アクチュエータの一方の面及び他方の面に各々形成された第１の電極及び第２の電極と、前記第１の電極上又は第２の電極上のいずれかに形成されたミラー面とを備え、前記薄膜アクチュエータが前記第１の電極及び第２の電極間に生じる電界の影響を受けて変形することにより前記ミラー面を変形させる光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいて、
前記第１の電極と前記ミラー面との間、又は前記第２の電極と前記ミラー面との間のいずれかに形成された絶縁層と、
前記薄膜アクチュエータ、第１の電極、第２の電極、絶縁層、及びミラー面を支持する基板とを備え、
前記薄膜アクチュエータは、電界によって生じるクーロン力により変形する電歪ポリマーであるシリコーンゴム又はアクリル樹脂のいずれかから成り、
前記絶縁層及び基板は、ポリイミド樹脂又はアクリル樹脂のいずれかから成り、常温での作製を可能としたことを特徴とする光ピックアップ用の収差補正ミラー。
【請求項２】
電界の影響を受けて変形する薄膜アクチュエータと、前記薄膜アクチュエータの一方の面及び他方の面に各々形成された第１の電極及び第２の電極と、前記第１の電極上又は第２の電極上のいずれかに形成されたミラー面とを備え、前記薄膜アクチュエータが前記第１の電極及び第２の電極間に生じる電界の影響を受けて変形することにより前記ミラー面を変形させる光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいて、
前記薄膜アクチュエータは、電界によって生じるクーロン力により変形する電歪ポリマーから成ることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ用の収差補正ミラー。
【請求項３】
前記電歪ポリマーは、シリコーンゴム又はアクリル樹脂のいずれかから成ることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ用の収差補正ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報を記録し、又は、光ディスクから情報を読取る光ピックアップに搭載される光ピックアップ用の収差補正ミラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ピックアップ用の収差補正ミラーは、電界の影響を受けて変形する薄膜アクチュエータ上にミラー面が形成された構成になっており、薄膜アクチュエータを電界の影響によって変形させることにより、薄膜アクチュエータ上のミラー面を変形させるようになっている。このような光ピックアップ用の収差補正ミラーは、ＰＺＴなどの圧電セラミックス（圧電体）を薄膜アクチュエータとして用いたものが知られている（例えば特許文献１乃至特許文献３参照）。圧電体とは、電界の影響を受けて分極作用により変形する材質のものである。
【特許文献１】特開２００５−９２９８７号公報
【特許文献２】特開２００５−４３４０７号公報
【特許文献３】特開２００２−２２８８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来の光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいては、ＰＺＴなどの圧電セラミックスを薄膜アクチュエータとして用いており、圧電セラミックスを薄膜アクチュエータとして成膜するには、スパッタリング法やゾルゲル法といった製法を用いる必要がある。しかしながら、スパッタリング法やゾルゲル法では、５００℃以上の高温で成膜しなければならないため、基板材料にシリコン、金属、セラミックスなどの高温に耐え得る高価で重い材料を用いる必要があり、その結果、収差補正ミラーの低コスト化の妨げになると共に軽量化の妨げになっていた。また、スパッタリング法やゾルゲル法では、成膜速度が非常に遅いため、収差補正ミラーの作製に時間を要するという点からも低コスト化の妨げになっていた。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、低コストで作製でき、かつ軽量化できる光ピックアップ用の収差補正ミラー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】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電界の影響を受けて変形する薄膜アクチュエータと、薄膜アクチュエータの一方の面及び他方の面に各々形成された第１の電極及び第２の電極と、第１の電極上又は第２の電極上のいずれかに形成されたミラー面とを備え、薄膜アクチュエータが第１の電極及び第２の電極間に生じる電界の影響を受けて変形することによりミラー面を変形させる光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいて、第１の電極とミラー面との間、又は第２の電極とミラー面との間のいずれかに形成された絶縁層と、薄膜アクチュエータ、第１の電極、第２の電極、絶縁層、及びミラー面を支持する基板とを備え、薄膜アクチュエータは、電界によって生じるクーロン力により変形する電歪ポリマーであるシリコーンゴム又はアクリル樹脂のいずれかから成り、絶縁層及び基板は、ポリイミド樹脂又はアクリル樹脂のいずれかから成り、常温での作製を可能としたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、電界の影響を受けて変形する薄膜アクチュエータと、薄膜アクチュエータの一方の面及び他方の面に各々形成された第１の電極及び第２の電極と、第１の電極上又は第２の電極上のいずれかに形成されたミラー面とを備え、薄膜アクチュエータが第１の電極及び第２の電極間に生じる電界の影響を受けて変形することによりミラー面を変形させる光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいて、薄膜アクチュエータは、電界によって生じるクーロン力により変形する電歪ポリマーから成るものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の光ピックアップ用の収差補正ミラーにおいて、電歪ポリマーは、シリコーンゴム又はアクリル樹脂のいずれかから成るものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、薄膜アクチュエータを成す電歪ポリマーは常温（室温）で加工、成形できる材料であるため、絶縁層及び基板にも常温で加工、成形できるポリイミド樹脂又はアクリル樹脂を用いて、常温での収差補正ミラーの作製が可能となり、これにより、収差補正ミラーを低コストで作製できる。しかも、薄膜アクチュエータを成す電歪ポリマーは軽量なプラスチック材料であり、絶縁層及び基板を成すポリイミド樹脂、アクリル樹脂も軽量なプラスチック材料であるため、収差補正ミラーを軽量化できる。また、薄膜アクチュエータを成す電歪ポリマーにシリコーンゴム又はアクリル樹脂を用いることにより、収差補正ミラーをより低コストで作製できると共により軽量化できる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、薄膜アクチュエータを成す電歪ポリマーは常温（室温）で加工、成形できる材料であるため、常温での収差補正ミラーの作製が可能となり、これにより、収差補正ミラーを低コストで作製できる。しかも、薄膜アクチュエータを成す電歪ポリマーは軽量なプラスチック材料であるため、収差補正ミラーを軽量化できる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、薄膜アクチュエータを成す電歪ポリマーにシリコーンゴム又はアクリル樹脂を用いることにより、収差補正ミラーをより低コストで作製できると共により軽量化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施形態による光ピックアップ用の収差補正ミラーについて図面を参照して説明する。図１は、収差補正ミラーを搭載した光ピックアップの構成を示す。光ピックアップ１は、光ディスク２に光を照射することにより、光ディスク２に情報を記録し、また、光ディスク２に光を照射して光ディスク２からの反射光を受光することにより、光ディスク２から情報を読取るものである。
【００１２】
光ピックアップ１は、半導体レーザ３と、コリメートレンズ４と、ビームスプリッタ５と、収差補正ミラー６と、対物レンズ７と、集光レンズ８と、受光素子９とを備えている。半導体レーザ３から出射された光は、コリメートレンズ４によりコリメートされ、ビームスプリッタ５を透過し、収差補正ミラー６のミラー面１５で反射された後、対物レンズ７により集光されて、光ディスク１上に照射される。また、光ディスク１で反射された光は、対物レンズ７によりコリメートされ、収差補正ミラー６のミラー面で反射された後、ビームスプリッタ５により反射され、集光レンズ８により集光されて、受光素子９により受光される。
【００１３】
収差補正ミラー６は、ミラー面１５の形状が変化するようになっており、ミラー面１５の形状を変化させることにより、ミラー面１５で反射する光の収差（すなわち、光ディスク１上に照射される光の収差、又は、受光素子９上に照射される光の収差）を補正する。ミラー面１５の形状は、受光素子９の出力信号を基に、不図示のコントローラにより電気的に制御される。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）は、収差補正ミラー６の構成を示す。収差補正ミラー６は、電界の影響を受けて変形する薄膜アクチュエータ１１と、薄膜アクチュエータ１１を変形させる電界を発生するための１対の電極（第１の電極及び第２の電極）１２、１３と、絶縁層１４と、ミラー面１５と、基板１６とを備えている。
【００１５】
薄膜アクチュエータ１１は、シリコーンゴムやアクリル樹脂などの電歪ポリマーから成っている。電歪ポリマーとは、電界によって生じるクーロン力により変形する材質のものである。このような薄膜アクチュエータ１１は、市販のシリコーンゴムやアクリル樹脂のシートを用いたり、スピンコートなどでシリコーンゴムやアクリル樹脂を成膜することにより形成できる。薄膜アクチュエータ１１の厚さは、略１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい。
【００１６】
第１の電極１２は、薄膜アクチュエータ１１の一方側の表面に形成されており、第２の電極１３は、薄膜アクチュエータ１１の他方側の表面に形成されている。つまり、第１の電極１２及び第２の電極１３により薄膜アクチュエータ１１を挟んでいる。第１の電極１２及び第２の電極１３は、一般的な金属薄膜（１００ｎｍ〜５００ｎｍ）や、高導電性カーボンブラックパウダーなどの導電性を有する材料から成っている。
【００１７】
絶縁層１４は、第２の電極１３の表面に形成されており、ミラー面１５は、絶縁層１４の表面に形成されている。つまり、絶縁層１４は、第２の電極１３とミラー面１５との間に形成されており、ミラー面１５は、第２の電極１３及び絶縁層１４を介して、薄膜アクチュエータ１１上に形成されている。絶縁層１４は、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂などのプラスチック材料から成っており、ミラー面１５は、アルミ、クロム、金などの高反射率を有する材料から成っている。ミラー面１５の厚さは、略３０ｎｍ以上が好ましい。
【００１８】
基板１６は、第１の電極１２の表面に形成されており、薄膜アクチュエータ１１、第１の電極１２、第２の電極１３、絶縁層１４、及びミラー面１５を支持している。基板１６のミラー面１５に対向する箇所には、キャビティ１６ａが形成されている。基板１６は、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂などのプラスチック材料から成っている。
【００１９】
このような構成の収差補正ミラー６は、薄膜アクチュエータ１１が第１の電極１２及び第２の電極１３間に生じる電界の影響を受けて変形することにより、薄膜アクチュエータ１１上に形成されているミラー面１５の形状を変形させるようになっている。
【００２０】
図３（ａ）（ｂ）は、上記収差補正ミラー６の薄膜アクチュエータ１１の構成材料である電歪ポリマーの変形原理を示す。電歪ポリマー３０の表裏両面に一対の電極３１、３２を設けて、電極３１、３２間に電圧を印加すると（図３（ｂ）参照）、電歪ポリマー３０は、電極３１、３２間に電圧を印加していないときの形状（図３（ａ）参照）から、電極３１、３２間の電界によって生じるクーロン力によって、クーロン力の働く方向に薄くなり、クーロン力の働く方向と直交する方向に伸びるように変形する。また、電歪ポリマー３０は、電極３１、３２間への電圧の印加を停止すると、電圧を印加する前の元の形状（図３（ａ）参照）に戻る。電歪ポリマー３０の変形量は、電極３１、電極３２間に印加する電圧の大きさに依存し、印加する電圧が大きいほど薄く伸びるように変形する（変形量が大きくなる）。上記収差補正ミラー６は、このような電歪ポリマーの変形原理を利用して、薄膜アクチュエータ１１を変形させ、ミラー面１５の形状を変形させるものである。
【００２１】
図４は、上記収差補正ミラー６の動作を示す。収差補正ミラー６は、第１の電極１２及び第２の電極１３間に電圧を印加していないときは、上記図１（ｂ）に示すように、薄膜アクチュエータ１１が略平面形状をしており、従って、ミラー面１５も略平面形状をしている。
【００２２】
そして、収差補正ミラー６は、第１の電極１２及び第２の電極１３間に電圧を印加すると、薄膜アクチュエータ１１が第１の電極１２及び第２の電極１３間の電界によって生じるクーロン力によってクーロン力の働く方向と直交する方向に伸びるように変形する。このとき、薄膜アクチュエータ１１には、薄膜アクチュエータ１１の中心から外周に向かう方向（薄膜アクチュエータ１１の伸びる方向）の内部応力が発生し、絶縁層１４には、この薄膜アクチュエータ１１の内部応力に抗う逆方向（絶縁層１４の外周から中心に向かう方向）の内部応力が発生する。その結果、薄膜アクチュエータ１１は、薄膜アクチュエータ１１の内部応力と絶縁層１４の内部応力との作用によって、図４に示すように、キャビティ１６ａ側に窪むように湾曲した形状に変形し、これにより、ミラー面１５もキャビティ１６ａ側に窪むように湾曲した形状に変形する。
【００２３】
また、収差補正ミラー６は、第１の電極１２及び第２の電極１３間への電圧の印加を停止すると、薄膜アクチュエータ１１が第１の電極１２及び第２の電極１３間に電圧を印加する前の元の平面形状に戻り、これにより、ミラー面１５も元の平面形状に戻る。
【００２４】
薄膜アクチュエータ１１の変形量（従ってミラー面１５の形状）は、第１の電極１２及び第２の電極１３間に印加する電圧の大きさに依存し、印加する電圧が大きいほど、薄膜アクチュエータ１１の変形量が大きくなって、ミラー面１５が大きく湾曲する。第１の電極１２及び第２の電極１３間への電圧の印加と停止、及び印加する電圧の大きさは、不図示のコントローラにより制御される。
【００２５】
このような構成の収差補正ミラー６によれば、薄膜アクチュエータ１１を成す電歪ポリマーは常温（室温）で加工、成形できる材料であるため、絶縁層１４及び基板１６にも常温で加工、成形できるポリイミド樹脂又はアクリル樹脂を用いて、常温での収差補正ミラー６の作製が可能となり、これにより、収差補正ミラー６を低コストで作製できる。しかも、薄膜アクチュエータ１１を成す電歪ポリマーは軽量なプラスチック材料であり、絶縁層１４及び基板１６を成すポリイミド樹脂、アクリル樹脂も軽量なプラスチック材料であるため、収差補正ミラー６を軽量化できる。また、薄膜アクチュエータ１１を成す電歪ポリマーにシリコーンゴム又はアクリル樹脂を用いることにより、収差補正ミラー６をより低コストで作製できると共により軽量化できる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、薄膜アクチュエータ１１は、シリコーンゴムやアクリル樹脂に限られず、他の材料の電歪ポリマーから成っていてもよく、絶縁層１４及び基板１６は、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂に限られず、他のプラスチック材料から成っていてもよい。ミラー面１５は、絶縁層１４の表面に代えて、第１の電極１２と基板１６との間でキャビティ１６ａに臨む位置に形成してもよい。基板１６は、第１の電極１２の表面に代えて、ミラー面１５がキャビティ１６ａに臨むように、ミラー面１５の表面に形成してもよい。絶縁層１４は、必ずしも必要ではなく、絶縁層１４を設けない構成であってもよい。絶縁層１４を設けない構成では、ミラー面１５に、薄膜アクチュエータ１１の内部応力に抗う逆方向の内部応力が発生することになり、薄膜アクチュエータ１１は、薄膜アクチュエータ１１の内部応力とミラー面１５の内部応力との作用によって、湾曲した形状に変形する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る収差補正ミラーを備えた光ピックアップの概略構成を示す図。
【図２】（ａ）は同収差補正ミラーの斜視図、（ｂ）は同ミラーの断面図。
【図３】（ａ）は同収差補正ミラーの薄膜アクチュエータの構成材料である電歪ポリマーの変形原理を説明する電歪ポリマーが変形していないときの断面図、（ｂ）は電歪ポリマーが変形したときの断面図。
【図４】同収差補正ミラーのミラー面が変形したときの断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１    光ピックアップ
２    光ディスク
６    収差補正ミラー
１１    薄膜アクチュエータ
１２    第１の電極
１３    第２の電極
１４    絶縁層
１５    ミラー面
１６    基板
１６ａ    キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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