(57)【要約】  【課題】  波面収差の補正を高精度に行うことができる形状可変ミラー装置を提供する。  【解決手段】  駆動電極７、８に駆動電位を印加することで圧電材５、６が伸縮し、ミラー基材２およびミラー面３が変形する形状可変ミラー装置１であって、ミラー基材２およびミラー面３が変形していない状態での光ビームのミラー面３における照射部１１の面積よりも大きな面積の上下面を共通電極４、圧電材６、駆動電極８は有し、ミラー面３の上方から見て、照射部１１は共通電極４、圧電材６、駆動電極８が有する各上下面の領域内に入るように構成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラー面が形成されシリコンで構成されるミラー基材と、前記ミラー面に対向して前記ミラー基材に形成された第一の電極と、該第一の電極の下面に形成された圧電材と、該圧電材の下面に形成された第二の電極とを備え、
前記第一の電極および前記圧電材および前記第二の電極は、前記ミラー基材および前記ミラー面が変形していない状態での前記ミラー面上の光ビームの照射領域の面積よりも大きな面積の上下面を有し、
前記ミラー面の上方から見て前記照射領域は、前記第一の電極および前記圧電材および前記第二の電極が有する各上下面の領域内に入るよう構成され、
前記ミラー面上に、圧電ポリマーで構成された前記ミラー面の変形を検出するセンサが設けられていることを特徴とする形状可変ミラー装置。
【請求項２】
ミラー面が形成されたミラー基材と、前記ミラー面に対向して前記ミラー基材に形成された第一の電極と、該第一の電極の下面に形成された圧電材と、該圧電材の下面に形成された第二の電極とを備え、
前記第一の電極および前記圧電材および前記第二の電極は、前記ミラー基材および前記ミラー面が変形していない状態での前記ミラー面上の光ビームの照射領域の面積よりも大きな面積の上下面を有し、
前記ミラー面の上方から見て前記照射領域は、前記第一の電極および前記圧電材および前記第二の電極が有する各上下面の領域内に入るよう構成されていることを特徴とする形状可変ミラー装置。
【請求項３】
前記ミラー面上に、前記ミラー面の変形を検出するセンサが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の形状可変ミラー装置。
【請求項４】
前記センサは、前記ミラー基材よりも剛性が小さいことを特徴とする請求項３に記載の形状可変ミラー装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の形状可変ミラー装置を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状可変ミラー装置および形状可変ミラー装置を用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＣＤに代わる大容量の光ディスクとして、ＤＶＤが使用されている。ＤＶＤは開口数を０．６、レーザ波長を６５０μｍとすることで高密度化を実現している。しかし、ディスク傾きによって生じるコマ収差は開口数の３乗に比例して増加するため、ＤＶＤではディスク基材の厚みを０．６ｍｍと薄くしている。また、ディスク基材の厚み誤差によって生じる球面収差は開口数の４乗に比例して増加するため、ディスク基材の厚みの寸法公差をＤＶＤでは小さくしている。このようにディスクの構造によりコマ収差や球面収差である波面収差はある程度抑えられるが、波面収差の補正も必要である。
【０００３】
また、ＤＶＤには記録層を複数もつ多層ディスクがあり、更なる大容量化を図っている。このような多層ディスクを再生する場合にも、球面収差を補正することが必須となってくる。
【０００４】
波面収差を補正するものとしては、例えば特許文献１に波面収差補正ミラーが開示されている。これは、ミラー基板の下に共通電極が付き、その下に圧電材料が付き、その下に駆動用電極とセンサ用電極が付くような構成となっており、圧電材料に電圧を印加することでミラー基板が変形し、ミラー基板に付いているミラー材で反射されたレーザ光の波面収差を補正するものである。
【特許文献１】特開２００５−４３５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示された波面収差補正ミラーでは、駆動電極の形状として、電極が存在する部分の間の隙間が多数存在するような形状であるから、ミラー基板は滑らかな形状で変形することができず、ミラー材で反射されたレーザ光の波面収差が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を鑑み、波面収差の補正を高精度に行うことができる形状可変ミラー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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の形状可変ミラー装置は、ミラー面が形成されたミラー基材と、前記ミラー面に対向して前記ミラー基材に形成された第一の電極と、該第一の電極の下面に形成された圧電材と、該圧電材の下面に形成された第二の電極とを備え、
前記第一の電極および前記圧電材および前記第二の電極は、前記ミラー基材および前記ミラー面が変形していない状態での前記ミラー面上の光ビームの照射領域の面積よりも大きな面積の上下面を有し、
前記ミラー面の上方から見て前記照射領域は、前記第一の電極および前記圧電材および前記第二の電極が有する各上下面の領域内に入るよう構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、ミラー面における光ビームの照射領域の変形形状を滑らかなものとすることができ、波面収差の補正を高精度に行うことができる。
【０００９】
また、本発明の形状可変ミラー装置は、前記ミラー面の変形を検出するセンサが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、フィードバック制御によるミラー面の形状制御が行え、波面収差の補正を温度変化等に依らず高精度に行える。
【００１１】
また、前記センサは、前記ミラー基材よりも剛性が小さいことが望ましい。ミラー基材の変形を妨げることがないからである。例えば、前記ミラー基材がシリコンで構成される場合、前記センサは圧電ポリマーで構成すればよい。
【００１２】
また、以上のような形状変化ミラー装置を光ピックアップに適用すれば、光ディスクの記録層における波面収差を高精度に補正でき、光ディスクの再生や記録を安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の形状可変ミラー装置により、波面収差の補正を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る形状可変ミラー装置１の下面図を示す。また、図２は、図１のＡＡ線における断面図を示す（ただし、土台９も表示）。
【００１５】
ミラー基材２は、シリコンで構成され、エッチングにより四方に斜面をもつ穴部が下方に形成されており、断面形状は略コ字状である。エッチング方法は例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を使用すればよい。ミラー基材２の上面全面にはミラー面３が形成される。ミラー面３は、例えばアルミの蒸着により形成すればよい。
【００１６】
ミラー基材２に形成される穴部の底面全面にミラー面３と対向するように共通電極４が形成される。そして、共通電極４の下面中央部には、円柱状の圧電材６が形成される。圧電材６の下面には、圧電材６の下面形状と同一形状の円形の駆動電極８が形成される。圧電材６は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコニウム酸鉛）で構成すればよい。共通電極４および駆動電極８はＰｔ等の金属膜であればよい。
【００１７】
また、共通電極４の下面には、ブロック状の一つの面が円弧状の面である形状の圧電材５が、円弧状の面に対向する面が共通電極４の各辺の中央部に位置するよう形成される。各圧電材５は圧電材６の周りに圧電材６と隙間を空けて配置され、円弧状の面同士が対向する形となる。そして、各圧電材５の下面には、圧電材５の下面と同一形状の駆動電極７が形成される。圧電材５は圧電材６と同様の材料で構成すればよい。駆動電極７は共通電極４および駆動電極８と同様に金属膜であればよい。
【００１８】
また、ミラー面３上における各駆動電極７の端部中央部に対応する部分からさらに外側部分にかけて変形検出センサ１０が取り付けられる。変形検出センサ１０は、例えば圧電ポリマーで構成し、ミラー基材２よりも剛性が小さくなるよう構成することが望ましい。
【００１９】
本発明に係る形状可変ミラー装置１は以上のような構成であり、ミラー基材２の下面が土台９に当接された状態で土台９に固定される。共通電極４はグランド電位となっており、駆動電極７および駆動電極８に駆動電位が印加されることにより、圧電材５および圧電材６が伸縮し、ミラー基材２およびミラー面３が変形する。これにより、ミラー面３に照射され反射された光ビームの波面収差が補正される。
【００２０】
ここで、図１、図２中の照射部１１は、駆動電極７および駆動電極８に電位が印加されておらずミラー基材２およびミラー面３が変形していない状態での、ミラー面３上の光ビームの照射領域である。共通電極４、圧電材６、駆動電極８はそれぞれ照射部１１の面積よりも大きな面積の上下面をもち、ミラー面３の上方から見て照射部１１が共通電極４、圧電材６、駆動電極８それぞれの上下面の領域内に入るよう構成されている。これにより、ミラー面３における光ビームの照射領域の変形形状を滑らかなものとすることができ、波面収差の補正を高精度に行うことができる。
【００２１】
また、ミラー面３が変形すると、変形検出センサ１０が変形し、変形に応じた検出信号を生成するため、ミラー面３の変形を検出できる。これにより、フィードバック制御によるミラー面３の形状制御が行え、波面収差の補正を温度変化等に依らず高精度に行える。また、変形検出センサ１０が圧電ポリマーで構成される場合は、ミラー基材２よりも剛性が非常に小さいため、ミラー基材２の変形を妨げることもない。
【００２２】
次に、本発明に係る形状可変ミラー装置を光ディスク装置に適用した実施例について説明する。図３は、光ディスク装置が備える光ピックアップの光学系を示す。
【００２３】
光ピックアップは、レーザダイオード１２、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１３、シリンドリカルレンズ１４、フォトディテクタ１５、コリメータレンズ１６、形状可変ミラー装置１、１／４波長板１７および対物レンズ１８を備える。形状可変ミラー装置１は、土台９（図２）に相当する光ピックアップが有する図示しないピックアップベースに、変形していないミラー面３が光軸に対して４５°傾くよう固定される。また、対物レンズ１８は、光ピックアップが有する図示しないアクチュエータによりフォーカス方向、トラッキング方向に駆動される。
【００２４】
レーザダイオード１２から射出されたレーザ光は、ＰＢＳ１３を通過し、コリメータレンズ１６で平行光にされ、形状可変ミラー装置１が有するミラー面３に入射し反射する。反射したレーザ光は、１／４波長板１７を通過し、対物レンズ１８により光ディスク１９に集光される。光ディスク１９で反射されたレーザ光は、対物レンズ１８および１／４波長板１７を通過し、形状可変ミラー装置１が有するミラー面３に入射し反射する。反射されたレーザ光は、コリメータレンズ１６を通過し、ＰＢＳ１３で反射され、シリンドリカルレンズ１４を通過し、フォトディテクタ１５で受光される。フォトディテクタ１５が受光したレーザ光に基づきフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および再生信号が生成され、このフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づきアクチュエータが対物レンズ１８を駆動し、フォーカスサーボ、トラッキングサーボが行われる。
【００２５】
光ディスク装置は、光ピックアップの他に、制御部や記憶部を備える。光ディスク装置の組立て時において、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行った状態で形状可変ミラー装置１が有する駆動電極７および駆動電極８に印加する駆動電位を変化させながら再生信号のジッタを測定し、ジッタ測定値が最小となったときの駆動電位情報および変形検出センサ１０が生成する検出信号の情報（以下、目標変形情報）を記憶部に予め記憶させておく。光ディスクが多層の場合は、層毎の上記各情報を記憶部に予め記憶させる。ジッタが最小となる場合は、すなわち記録層におけるレーザ光の球面収差が最適に補正されている場合である。
【００２６】
光ディスク装置は、光ディスク１９が２層ディスクである場合、次のような再生記録動作をする。１層目の再生記録動作中、制御部は、フォトディテクタ１５が受光したレーザ光に基づき生成されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づき駆動信号を生成しアクチュエータに送出し、対物レンズ１８が駆動され、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。またこのとき、まず制御部は、形状可変ミラー装置１が有する駆動電極７および駆動電極８に印加する初期駆動電位として、記憶部に記憶された１層目に対応する駆動電位情報が表す駆動電位を駆動電極７および駆動電極８に印加する。そして以降、制御部は、変形検出センサ１０が生成する検出信号と、記憶部に記憶された１層目に対応する目標変形情報とに基づき、変形検出センサ１０が生成する検出信号が目標変形情報が表す信号となるように駆動電圧を駆動電極７および駆動電極８に印加する。
【００２７】
このようなフィードバック制御により、１層目の再生記録に最適な変形形状にミラー面３が温度変化等に依らず制御され、１層目におけるレーザ光の球面収差が最適に補正され、再生記録が安定化する。また、２層目の再生記録動作時は、記憶部に記憶された２層目に対応する駆動電位情報および目標変形情報を１層目に対応する情報の代わりに用いること以外は上記１層目の場合と同様である。
【００２８】
また、前述したような形状可変ミラー装置１の構造により、ミラー面３におけるレーザ光の照射領域の変形形状を滑らかなものとすることができ、球面収差の補正が高精度に行え、光ディスク再生記録の安定化に寄与している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】は、本発明に係る形状可変ミラー装置の下面図である。
【図２】は、図１のＡＡ線における断面図である（ただし、土台９も表示）。
【図３】は、本発明に係る光ピックアップの光学系を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    形状可変ミラー装置
２    ミラー基材
３    ミラー面
４    共通電極
５、６    圧電材
７、８    駆動電極
９    土台
１０    変形検出センサ
１１    照射部
１２    レーザダイオード
１３    ＰＢＳ
１４    シリンドリカルレンズ
１５    フォトディテクタ
１６    コリメータレンズ
１７    １／４波長板
１８    対物レンズ
１９    光ディスク
【図１】
2007139841.tif 000003
【図２】
2007139841.tif 000004
【図３】
2007139841.tif 000005