CN102034497A - 可变形反射镜装置以及信号处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可变形反射镜装置以及信号处理设备。可变形反射镜装置包括：柔性构件，其在前表面上具有反射镜表面并且在后表面上具有凸起的截面形状图案，该截面形状图案具有位于预定按压基准点并具有最大截面厚度的突起部，该柔性构件还具有在所表面上、但是在形成截面形状图案的可变形区域外侧的凸起的框架；壳体，在其前表面中具有引导孔并且内孔与引导孔相连通，柔性构件的框架定位为使得开口的中心与按压基准点相一致并且固定到前表面；具有柱体的驱动力传递件，该柱体具有球状尖端，该柱体被插入引导孔以使得球状尖端与突起部在按压基准点处相接触；以及设置在内孔中的驱动力产生器，其一端结合到所述驱动力传递件的、与尖端相反的端部，该驱动力产生器产生将驱动力传递件朝向柔性构件按压的驱动力。

Description

可变形反射镜装置以及信号处理设备

技术领域

本发明涉及其中反射镜表面变形来例如调整从反射镜表面反射的光的焦点位置并且校正反射光的各种象差的可变形反光镜装置，以及接收经由可变形反射镜装置的反射镜表面传播的光并在所接收的光信号上执行信号处理的信号处理设备。

背景技术

例如，在向光盘记录介质(也被简单地称作光盘)上执行记录或再现操作的驱动设备中，经由物镜使激光在光盘的记录层中形成焦点，以对信号进行记录或再现。

在因此通过物镜施加激光时，已经知道从光盘的表面延伸到记录层的盖层的厚度(盖厚度)导致球面象差。例如，在以对于所谈论的光盘的期望的盖厚度使得球面象差最小化的方式设计光学系统时，盖厚度与期望值的偏差导致球面象差。

光盘的盖厚度的变化因此导致球面象差。

近年来，记录层是多层的，以增加光盘的记录容量。在记录层是多层时，用于记录层的盖厚度当然彼此不同，导致当在基准记录层之外的记录层上执行记录或再现操作时产生球面象差。

在引入球面象差时，聚焦性能以及因此信号记录和再现性能劣化。因此有必要提供一些校正机构。

作为用于校正由于光盘的盖厚度的差异而引入的这种球面象差的技术，已经提出了其中光学系统中的反射镜的表面轮廓变形以进行校正的各种构思(例如参见JP-A-5-151591、JP-A-9-152505、JP-A-2006-155850以及JP-A-2009-130707)。

其中，本发明人已经提出了在JP-A-2006-155850以及JP-A-2009-130707中描述的发明。具体地，JP-A-2006-155850和JP-A-2009-130707涉及包括柔性构件和驱动器的可变形反射镜。柔性构件具有形成在其上的反射镜表面以及阶梯状截面形状图案或任何其它图案，以提供预定强度分布，并且驱动器将驱动力施加到柔性构件来使得反射镜表面的形状变形。

根据在JP-A-2006-155850和JP-A-2009-130707中描述的柔性构件的构造，反射镜表面可以响应于施加到柔性构件的预定均匀驱动力而变形为期望的形状。具体地，反射镜表面可以变形为期望的形状，而不采用例如在JP-A-5-151591中描述的复杂的构造(其中设置多个压电致动器来施加彼此部分地不同的驱动力)。即，在JP-A-2006-155850和JP-A-2009-130707中采用的方法防止可变形反射镜装置尺寸增加并且允许装置的制造成本降低。

此外，根据在JP-A-2006-155850和JP-A-2009-130707中描述的发明，柔性构件可以按照所施加的驱动力的水平而逐步地变形到期望的形状。因此可以提供反射镜表面的两个以上的变形形状。该方法解决了在JP-A-9-152505中描述的、其中引入到由三个以上层形成的记录层中的球面象差可能不被校正的发明缺点。即使在设计光学系统时除了用作基准的记录层之外还存在两个以上记录层时，这种方法也允许在全部记录层上作出有效的球面象差校正。

图9A和图9B示出了作为由本发明人在JP-A-2009-130707中提出的现有技术的示例的可变形反射镜装置的构造。

在图9A和图9B中，图9A是作为现有技术的示例的可变形反射镜装置100的截面图(在变形之前)，并且图9B是设置在可变形反射镜装置100中的可变形反射镜板的截面图。

如图9A所示，可变形反射性装置100包括可变形反射镜板103、固定到可变形反射镜板103的后表面的中央部分的磁体104、由框架106A和基部106B构成的壳体106以及设置在壳体106中并且围绕所述磁体104的驱动线圈105。

如图9B所示，可变形反射镜板103具有形成在柔性构件101的前表面上的反射膜(反射镜表面)102。柔性构件101例如由硅制成，并且具有后表面上的固定部分和图案101a，其中后表面与其上形成有反射膜102的表面相反。固定部分形成在后表面的最外周侧并且固定到壳体106的框架106A，并且图案101a形成在固定部分的内部并且具有其中截面厚度从中心朝向外周逐渐地减小的阶梯状截面形状。

在柔性构件101中，提供除去形成在最外周侧中的固定部分之外的截面形状图案101a的范围(可变形范围)作为可变形反射镜而变形。即，如下文中所述的，形成截面形状图案101a允许反射镜表面102的形状根据均匀地施加到柔性构件101的中央部分的竖直驱动力而变形为预定形状。

此外，形成在柔性构件101的最外周部分并且具有大截面厚度的固定部分允许柔性构件101的最外周部分具有防止柔性构件101的最外周部分由于施加的驱动力而变形的相对高的强度。因此，将高强度给予柔性构件101的最外周部分允许可变形范围的形状(其具有如上所述的截面形状图案)响应于驱动力而变形，以容易地与理想变形的形状相一致。即，与柔性构件101的最外周部分响应于所施加的驱动力而变形的情况相比，变形形状更精确地接近理想形状。

此外，截面形状图案101a在这种情况下是其中截面厚度从中心逐渐地减小的阶梯状图案。这样成形的图案可以在将驱动力施加到柔性构件101时防止应力集中在有限的部分中，并且因此有效地防止柔性构件101的破裂和疲劳破坏。

在施加特定驱动力以使得反射镜表面102变形时，在柔性构件101中引起内应力。在这个过程中，如果应力集中在柔性构件101中的单个点处并且柔性构件101由均匀各向同性材料制成，那么其中应力集中的部分的尺寸急剧变化。

例如，在不使用图9A和图9B中示出的阶梯状图案时，具有不同截面厚度的部分之间的间隔沿着特定方向较小或较大。间隔较小的部分是比其它部分更容易产生应力集中的部分，并且因此是在施加均匀驱动力时尺寸急剧变化的部分。

如果存在这种发生应力集中的部分，在该部分中的应力可能比柔性构件101的可接受的应力大得多，可能导致破裂。此外，柔性构件的重复的变形可以在上述部分中导致疲劳破坏。

图9A和图9B中示出的阶梯状图案使得图案中的间隔变均匀，与上述情况不同，这防止应力集中产生在有限的部分中。因此可以防止上述破裂和疲劳破坏。

如图9A所示，具有圆柱形状的磁体104固定到形成在具有柔性构件101的可变形反光镜板103的后表面上的中央突起部。

此外，如上所述，形成在可变形反射镜板103的最外周侧中的固定部分固定到壳体106的框架106A。

在这种情况下，框架106A例如由公知为耐热玻璃或硬玻璃的硼硅酸盐玻璃或

玻璃制成。其主要原因如下：例如当在使用阳极接合或任何其他合适的技术来将固定部分牢固地接合到框架106A时存在任何温度变化或者在结合之后的使用环境中存在任何温度变化时，

玻璃与柔性构件101(硅)具有相同热膨胀系数的事实防止了由于框架106A与固定部分的伸展/收缩的量由于热膨胀系数的差异所引起的不同而引起的任何变化。

框架106A需要对抗驱动力或其他外力而保持其初始状态，以使得可以精确地控制变形。为了这个目的，框架106A具有比柔性构件厚的多的厚度，以表现出必要的强度。使用具有相同热膨胀系数但是具有高硬度的材料方便实现薄的构件。

如图9A所示，框架106A具有穿过其中央的锥形孔并且具有盒状外部形状。框架106A的上表面和下表面(其每个都具有由锥形孔形成的开口)具有与其上形成反射镜表面102的可变形反射镜板103的表面的外周尺寸相一致的外径尺寸。上文描述的可变形反射镜板103的固定部分固定到两个表面之一。在这个过程中，可变形反射镜板103以使得其中轴线同轴地对准的方式固定到框架106A。以此方式，固定部分固定到围绕穿过框架106A的上述孔的部分。

基部106B具有与可变形反射镜板103的其上形成反射镜表面102的表面具有相同外部尺寸的表面。凹槽沿着上述具有相同尺寸的表面的最外周部分形成。凹槽设置为对框架106A的与固定有可变形反射镜板103的表面相反的表面进行定位和固定。具体地，基部106B具有圆形突起部，该圆形突起部在框架106A的与其上固定可变形反射镜板103的表面相反的表面的水平具有基本等于锥形孔的内径的直径。在由通过如上所述地形成突起部而形成的凹槽来定位并固定框架106A时，框架106A和基部106B以使得其中心同轴地对准的方式设置。

此外，与驱动线圈105的内壁配合的圆形定位突起部形成在基部106B的中央部分。具体地，突起部以其中心与基部106B的中心同轴地对准的方式而形成，并且突起部的外径以其外径与驱动线圈105的内壁配合的方式而设置。在驱动线圈105与上述突起部配合并且固定到基部106B时，磁体104的外表面与驱动线圈105的内表面围绕整个圆周等距离地隔开，并且磁体104和驱动线圈105以使得其中心同轴地对准的方式设置。

虽然未示出，但是从驱动电路通过其提供驱动信号的线连接到驱动线圈105。

在具有上述构造的可变形反射镜装置100中，反射镜表面102响应于从驱动电路施加到驱动线圈105的驱动信号而变形。

具体地，在驱动信号给驱动线圈105激励时，产生对应于激励电平的磁场，并且设置在驱动线圈105内的磁体104接收到与这样产生的磁场相对应的斥力。在这种情况下，已经沿着磁体104的圆柱体形状的轴线方向使得磁体104磁化，并且因此斥力朝向竖直方向(纵向方向)。即，因此将与驱动信号的电平相对应的、沿着纵向方向的均匀驱动力施加到可变形反射镜板103的、固定磁体104的中央部分。

图10A和图10B是在当反射镜表面响应于由此施加的驱动信号而变形时可变形反射镜装置100的截面图。图10A示出了凸出地变形的反射镜表面102，并且图10B示出了凹陷地变形的反射镜表面102。通过改变供应到驱动线圈105的驱动信号的极性来进行向凸出形状或凹陷形状的改变。

为了进行确认的目的而给出以下说明：考虑通过使用由此构造的可变形反射镜装置100来执行球面象差校正和聚焦控制的情况。在施加到可变形反射镜板103的驱动力(即，供应到驱动线圈105的驱动信号的电平：驱动信号值)改变时，所得到的可变形反射镜板103的驱动状态需要提供期望的焦点位置。即，所得到的驱动状态需要提供期望的变形形状。

在具有上述构造的可变形反射镜装置100中，可以通过适当地形成截面形状图案来设置反射镜表面102在特定驱动状态下的变形(即，与可变形反射镜板103的中央突起部的纵向变形的量相对应的变形)。可以例如通过使用FEM(有限元法)模拟工具来确定允许特定驱动状态以提供期望焦点位置的截面形状图案。

在以上作为现有技术的示例而描述的可变形反射镜装置100中，包括驱动线圈105和磁体104的电磁致动器使得可变形反射镜板103变形。这种包括有上述电磁致动器构成的驱动器的构造在高速驱动可变形反射镜板103上是有利的。

例如，JP-A-2006-155850(例如，图2、3、6、8和9)公开了作为用于使得反射镜表面变形的驱动方法的改变壳体中的气压的方法。相比于JP-A-2006-155850中公开的方法，用在可变形反射镜装置100中来通过电磁致动器直接地驱动可变形反射镜板103的方法可以显著地增加驱动反射镜表面102的速度。具体地，可以将自身由磁体104和驱动线圈105形成的驱动器的响应频率增加到数十千赫。

此外，作为现有技术的示例的可变形反射镜装置100具有作为用于进行上述基于电磁力的驱动的构造的移动磁体构造，其中磁体104固定到可变形反射镜板103(即，可移动单元)并且驱动线圈105固定到基部106B(固定单元)。该构造允许改善焦点调整的精确度。

如果线圈固定到可移动单元(可变形反射镜板103)(例如JP-A-2006-155850中的图16中示出的构造)，有必要将向线圈馈送电力的配线连接到可移动单元。然而，在这个构造中，例如当电力馈送线缆弯曲时所引起的应力可能将压力施加到可变形反射镜板103，不利地导致反射镜表面102变形并且因此使得其平面度劣化。

相反，采用移动磁体构造可以防止由电力馈送线缆产生的任何压力施加到可移动单元并且因此允许以更可靠的方式来确保平面度。由此确保反射镜表面102的平面度在其初始(变形之前的)状态允许改善焦点调整的精确度。

此外，采用其中驱动线圈105固定到基部106B的移动磁体构造允许在驱动线圈105中产生的热量经由基部106B消散。例如，利用具有相对高的热传导性的材料形成基部106B允许更有效地抑制可变形反射镜装置100中的温度增加。

此外，在作为现有技术示例的可变形反射镜装置100中，框架106A被插入基部106B与可变形反射镜板103之间，并且设置在存在基部106B的那一侧上的框架106A支撑可变形反射镜板103。在可变形反射镜装置100例如固定到光盘设备的主体上并且在固定过程中在可变形反射镜装置100中引起应力时，这种构造例如防止了由应力引起的力传递到可变形反射镜板103。即，因此，可以有效地抑制由固定而引起的反射镜表面102的平面度的劣化。

发明内容

然而，已经作为现有技术的示例而描述的可变形反射镜装置100具有以下问题。

首先，存在高速响应的问题。在现有技术的移动磁体可变形反射镜装置100中，磁体104固定到可变形反射镜板103的事实使得难以改善反射镜表面102变形的响应速度。

具体地，在移动磁体可变形反射镜装置100中，用于在稳定方式下使得反射镜表面102变形的可变驱动频率受到由可移动反射镜板103和磁体104形成的可移动单元的固有频率(一次共振频率)的限制。当可移动单元的固有频率更高时，可以因此以更高的频率驱动反射镜表面102。

通过可变形反射镜板103的刚度常数k以及可移动单元的等效质量m(可变形反射镜板103的质量+磁体104的质量)来确定由可变形反射镜板103和磁体104构成的可移动单元的固有频率F(Hz)，特别地由以下公式1表示：

$F=1/2\mathrm{\π}\sqrt{(k/m)}$ (公式1)

如公式1所示，固有频率F大致地与刚度常数k(刚性)成正比并且与质量成反比。

为了增加可移动单元的固有频率F以使得对反射镜表面102进行高速驱动，公式1表明可以增加可变形反射镜板103的刚度常数或者可以减小等效质量m。

然而，在优先获得反射镜表面102的预定变形形状时，非常难以任意地设置可变形反射镜板103(柔性构件101)的刚度常数(刚性)。即，可变形反射镜板103的刚度常数k由材料、形状和可变形反射镜板103的尺寸来确定，并且在优先获得反射镜表面102的预定变形形状时，非常难以任意地设置参数。

将等效质量m设置为任意的值也是非常困难的。特别地，等效质量m主要受磁体104的质量影响，但是磁体104的质量表示施加到可变形反射镜板103的驱动力的大小。因此考虑到必须要由特定大小的驱动力来将反射镜表面102改变到预定变形形状的事实，任意地设置磁体104的质量并且因此任意地设置等效质量m是很困难的。

考虑到以上几点，可以相信在现有技术的可变形反射镜装置100中，难以增加可移动单元的固有频率F，因此在高速响应方面是有问题的。即，在作为现有技术的示例的可变形反射镜装置100中，虽然电磁致动器本身可以设置为以高速进行响应，但是上文描述的可移动单元的固有频率F的问题限制了可变驱动频率的上限，导致难以进行高速驱动。

第二，存在反射镜表面变形的精确度的问题。

如上文中描述的图9A和9B以及图10A和图10B所示，在移动磁体可变形反射镜装置100中，固定到可变形反射镜板103的磁体104根本不与驱动线圈105或壳体106中的任何组件相接触，并且处于所谓的自由状态。因此，在现有技术的可变形反射镜装置100中，磁体104被驱动的方向主要由磁体104被磁化的方向以及由驱动线圈105产生的磁场来控制。

为了获得反射镜表面102的预定变形形状，有必要沿着纵向方向精确地驱动磁体104，以使得纵向驱动力精确地作用到可变形反射镜板103的中央部分。

然而，通过设置如上所述的磁化方向以及由驱动线圈105产生的磁场来精确地控制驱动磁体104的方向是非常困难的。即，在这点上，在现有技术的可变形反射镜装置100中，可以相信将纵向驱动力精确地施加到可变形反射镜板103的中央部分是非常困难的(例如，施加驱动力的方向相对于纵向方向不利地倾斜)，并且因此难以将反射镜表面102精确地改变到预定的变形形状。

因此期望提供一种考虑到上述问题的可变形装置。

根据本发明的实施例的可变形反射镜装置包括柔性构件，其具有形成在前表面上的反射镜表面以及形成在与前表面相反的后表面上的凸起的截面形状图案。该截面形状图案具有位于预定按压基准点并具有最大截面厚度的突起部。该柔性构件还具有形成在所述后表面上、但是在其中形成所述截面形状图案的可变形区域外侧的凸起的框架。

可变形反射镜装置还包括壳体，其具有形成在其中的引导孔并且伴有形成在所述壳体的前表面中的开口。该壳体还具有与所述引导孔相连通的内孔。柔性构件的框架被以使得所述开口的中心与所述按压基准点相一致的方式定位并固定到所述壳体的前表面。

可变形反射镜装置还包括具有柱体的驱动力传递件，该柱体具有球状尖端。该柱体被插入所述引导孔以使得所述球状尖端与在所述柔性构件的所述按压基准点处形成的突起部相接触。

可变形反射镜装置还包括设置在所述壳体中的所述内孔中的驱动力产生器。驱动力产生器的一端结合到所述驱动力传递件的、与所述尖端相反的端部。所述驱动力产生器产生将所述驱动力传递件朝向所述柔性构件按压的驱动力。

如上所述，在本发明的实施例中，通过经由驱动力传递件传递由驱动力产生器产生的驱动力并且将驱动力施加在柔性构件上，而使得其上形成有反射镜表面的柔性构件变形。在这个过程中，驱动力传递件的尖端不固定到柔性构件而仅与其相接触。

根据上述构造，可以将在设置驱动频率时考虑的固有频率分割为柔性构件的固有频率和驱动力传递件的固有频率。

在这种情况下，柔性构件的质量比现有技术的示例中的可移动单元的等效质量(m)轻了磁体的质量。因此柔性构件的固有频率可以比现有技术的示例的固有频率大得多。

此外，与现有技术中的磁体不同，驱动力传递件不一定具有至少特定的尺寸以提供必要的驱动力，因此驱动力传递件的质量可以小得多。即，因此，驱动力传递件的固有频率也可以比现有技术的示例中的可移动单元的固有频率大得多。

因此，根据本发明的实施例，可以将驱动频率设置为比现有技术的示例中高得多的值，由此可以以更高的速度驱动可移动单元。

此外，在本发明的实施例中，驱动力传递件包括柱体，该柱体具有球状尖端并且被插入壳体中的引导孔中。因为柱体被通过引导孔引导，所以即使驱动力产生器产生的驱动力的方向相对于纵向方向倾斜，这种构造仍允许尖端沿着纵向方向(壳体的前表面的垂直方向)将压力精确地施加到柔性构件的按压基准点。

此外，在本发明的实施例中，驱动力传递件(柱体)的尖端具有球状形状，其有效地防止了例如当尖端具有矩形形状时可能发生的偏斜的按压。在这点上，也可以将纵向方向的按压力精确地施加到按压基准点。

如上所述，根据本发明的实施例，当反射镜表面变形时移动的可移动单元的固有频率可以比现有技术的示例中的可移动单元的固有频率更高。因此，可以将驱动频率设置为比现有技术中更高的值，由此可以以更高的速度驱动可移动单元。

根据本发明的实施例，其中驱动力传递件(柱体)通过引导孔引导的构造允许驱动力传递件的尖端将纵向压力精确地施加到柔性构件的按压基准点。

此外，驱动力传递件(柱体)的尖端的球形形状也允许将纵向压力精确地施加到按压基准点。

因为纵向压力可以因此被精确地施加到按压基准点，所以反射镜表面更精确地变形。

附图说明

图1示出了作为实施例的可变形反射镜装置的截面构造；

图2是作为实施例的可变形反射镜装置的分解立体图；

图3A和3B描述了设置在实施例的可变形反射镜装置中的可变形反射镜板的结构；

图4描述了使用图像识别技术的对准方法；

图5示出了处于变形状态的可变形反射镜装置的截面结构；

图6概略地示出了特定材料的振动特性；

图7示出了其中结合了本实施例的可变形反射镜装置的光盘驱动设备的内部构造；

图8示出了其中结合了本实施例的可变形反射镜装置的成像设备的内部构造；

图9A和图9B描绘了作为现有技术的示例的移动磁体可变形反射镜装置的构造；并且

图10A和图10B示出了处于变形状态的现有技术的示例的可变形反射镜装置的截面构造。

具体实施方式

将要在下文中描述用于实施本发明的最佳模式(下文中称作实施例)。

将要按照以下顺序进行描述。

<1.作为实施例的可变形反射镜装置>

[1-1.可变形反射镜板的构造]

[1-2.可变形反射镜装置的整体构造]

[1-3.反射镜表面是如何变形的]

[1-4.实施例的可变形反射镜装置的总结]

<2.光盘驱动设备的应用实例>

<3.成像设备的应用实例>

<4.变化例>

<1.作为实施例的可变形反射镜装置>

图1和图2描述了根据本发明的实施例的可变形反射镜装置1的构造。图1示出了可变形反射镜装置1的截面结构并且图2是可变形反射镜装置1的分解立体图。

如图1和图2所示，本实施例的可变形反射镜装置1包括可变形反射镜板4、壳体5、球6、预载荷弹性件7、驱动力传递件8、驱动力产生器9以及调整螺纹件10和锁止螺母11。

[1-1.可变形反射镜板的构造]

将要首先参照图3A和3B描述用在本实施例中可变形反射镜板4的结构。

在图3A和图3B中，图3A是从与其上形成有反射镜表面(在下文中对其进行描述)的一侧(下文中将会被称作前表面)相反的一侧(下文中将会被称作后表面)观察的、可变形反射镜板4的平面图，并且图3B示出了可变形反射镜板4的截面结构。

如图3B所示，可变形反射镜板4具有沉积在柔性构件2的前表面上的、作为反射镜表面的反射膜3。

在这种情况下，柔性构件2由硅制成并且表现出柔性。通过将例如由铝制成的金属膜作为上述反射膜3沉积在将要形成柔性构件2的反射镜表面的表面(前表面)上，来形成可变形反射镜板4。

在以下描述中，假设x-y平面是与其上形成有反射膜(反射镜表面)的表面相平行的平面，并且z轴方向是垂直于x-y平面的方向。

如图3A和3B所示，柔性构件2具有多个椭圆形部分(椭圆形突起部)2A、2B、2C和2D，它们具有公共中心C并且形成在柔性构件2的后表面上。多个椭圆形部分2A到2D以以下方式形成：含有中心C的椭圆形部分2A沿着z轴方向具有最大的厚度，形成在椭圆形部分2A外侧的椭圆形部分2B，形成在椭圆形部分2B外侧的椭圆形部分2C和形成在椭圆形部分2C外侧的椭圆形部分2D以此顺序具有沿着z轴方向更小的厚度。即，在这种情况下以使得其厚度从中心C朝向其周边阶梯状地减小的方式来形成柔性构件2。

如图3A和3B清楚地看到的，形成在柔性构件2的后表面上的每个椭圆形凸起部形成凸起的形状。换言之，其上形成反射镜表面3的那一侧形成为平坦表面。

在柔性构件2中，从椭圆形部分2A到椭圆形部分2D的范围以及包括薄壁部分2G的范围(将要在下文中对其进行说明)形成作为可变形反射镜而变形的范围(可变形范围)。即，在将沿着Z轴方向的驱动力施加到中央椭圆形部分2A时，形成在上述可变形范围中的截面形状图案允许反射镜表面3具有预定的变形形状。在这种情况下，包括椭圆形部分2A到2D以及薄壁部分2G的范围被称作用于获得反射镜表面3的预定变形形状的截面形状图案2a。

此外，肋状框架2E形成在柔性构件2的外周部分中。设置框架2E以确保使得在将沿着Z轴方向的驱动力以下文中描述的方式施加到柔性构件2时最外周部分不变形的足够大的强度。

由此为柔性构件2的最外周部分提供的、确保使得在施加驱动力时最外周部分不变形的足够大的强度允许上述可变形范围内的变形形状容易地与理想变形形状一致。即，与柔性构件2的最外周部分变形的情况相比，反射镜表面3的变形形状可以更精确地接近理想形状。

此外，根据上述描述，在本示例的柔性构件2中，截面形状图案2a具有椭圆形形状。如在下文中参照图7和图8描述的，其原因是可变形反射镜装置1将会被用作所谓的45度倾斜反射镜。

即，如上述JP-A-2006-155850和JP-A-2009-130707中描述的，形成在45度倾斜反射镜的反射镜表面上的激光辐射光斑具有椭圆形形状。具体地，光斑的椭圆形形状具有与图3A中示出的y轴方向相一致的长轴方向以及与y轴方向相垂直的x轴方向相一致的短轴方向。更具体地，x轴方向上的直径与y轴方向的直径的比率约为x∶y＝1∶√2。

因为反射镜表面上的激光光斑因此具有椭圆形形状，所以截面形状图案2a也形成为具有椭圆形形状。

此外，在截面形状图案2a中，椭圆形部分以使得它们具有公共的中心C的方式设置，这可以防止在将驱动力施加到柔性构件2时应力集中在有限的部分中，并且因此有效地防止了柔性构件2的破裂和疲劳破坏。

在施加特定驱动力以使得反射镜表面变形时，在柔性构件2中产生内应力。在这个过程中，如果应力集中在柔性构件2中的单个点处并且柔性构件2与本示例相同由均匀各向同性材料制成，那么其中应力集中的部分的尺寸剧烈地变化。

例如，在使用其中椭圆形部分不具有公共中心的图案时，间隔沿着特定方向较小或较大。间隔较小的部分是比其他部分更容易集中应力的部分，并且因此是在施加均匀驱动力时尺寸急剧改变的部分。

如果存在这种发生应力集中的部分，该部分中的应力很可能比柔性构件2的可接受的应力更大，并且很可能引起破裂。此外，柔性构件2的重复变形可能导致上述部分中的疲劳破坏。

与上述情况不同，在本示例中以椭圆形部分具有公共中心的方式使得柔性构件2图案化使得图案中的间隔均匀，这防止了应力集中发生在有限的部分中。即，上文描述的破裂和疲劳破坏将不会发生。

此外，在本示例中的柔性构件2中，通过形成挖剪部分而提供的薄壁部分2G形成在具有上述截面形状图案2a的可变形范围的最外周部分中。在本示例中，通过沿着椭圆形部分2D的整个圆周形成具有均匀宽度的挖剪部分来提供薄壁部分2G，该椭圆形部分2D与薄壁部分2G相邻但是在其内侧。

由此形成的薄壁部分2G具有柔性构件2中最小的截面厚度，并且因此是最可变形的部分。薄壁部分2G因此在施加驱动力时表现出最大的变形曲率。因此，即使在与薄壁部分相邻的椭圆形部分2D的面积减小时，反射镜表面3的变形形状(有效可变形范围)容易地与预定变形形状相一致。

此外，在本示例中，薄壁部分2G的宽度沿着整个圆周是均匀的。该结构允许薄壁部分2G中的驱动力均匀地传递，这也容易允许反射镜表面3的变形形状与预定变形形状相一致。

上述点也在JP-A-2006-155850中公开了。

[1-2.可变形反射镜装置的整体构造]

将要再次参照图1和图2继续描述。

将由此构造的可变形反射镜板4固定到壳体5的前表面。

如图1和图2所示，壳体5具有形成在其中的引导孔5A。引导孔5A在壳体5的前表面中提供开口。壳体5还具有与引导孔5A相连通的内孔5B。如图1和图2所示，内孔5B穿过壳体5到达其后表面。

在本示例中，以使得围绕其形成柔性构件2的椭圆形部分2A的中心C与引导孔的中心C相一致的方式将可变形反射镜板4固定到壳体5的前表面上。如图1清楚地看到的，可变形反射镜板4(柔性构件2)的框架2E固定到壳体5的前表面。

以在将沿着Z轴方向的驱动力施加到柔性构件2的中心C(中央椭圆形部分2A的中心)时反射镜表面3的变形形状与预定变形形状相一致的方式设置上述图3A和图3B中示出的截面形状图案2a。即，在本示例中，柔性构件2(可变形反射镜板4)的按压基准点被设置为中心C。

如根据以下描述将会理解的，在本示例的可变形反射镜装置1中，可变形反射镜板4上的、施加压力的点被设置为引导孔5A的中轴线上的点。为了这个目的，如上所述，使得可变形反射镜板4的中心C与引导孔5A的中心C相一致是非常重要的。

作为使得中心C彼此对准的对准方法，可以使用利用一般图像识别技术的方法。

图4描述了使用图像识别技术的对准方法。

如图4所示，在这种情况下的对准使用其上设置有成像器16的XY台15。以成像器16设置在壳体5中的内孔5B中的方式，将壳体5放置在XY台15上。在这个过程中，以使得引导孔5A设置在成像器16的视野内的方式将壳体5设置在XY台15上。之后以可变形反射镜板4的后表面朝向壳体5的前表面的方式，将可变形反射镜板4设置在与放置在XY台15上的壳体5相面对的位置中。

在由此设置壳体5和可变形反射镜板4之后，成像器16拍摄图像并且基于该图像执行图像识别。由此识别可变形反射镜板4的后表面上的截面形状图案2a的中心C，并且XY台15定位壳体5以使得截面形状图案2a的中心C与引导孔5A的中心C相一致。在定位完成之后，可变形版4被固定到壳体5的前表面。

以此方式，可变形反射镜板4的中心C与引导孔5A的中心C以精确的方式保持一致。

对准方法不局限于使用上述图像识别技术的方法，但是可以选择为使用配合到引导孔5A中的圆柱形定位工具的更容易的方法。即，在其上表面的中心处具有凹陷部(或者通孔)的工具被用作上述圆柱形工具，其中凹陷部具有与柔性构件2的中心椭圆形部分2A相一致的形状。利用配合到引导孔5A中的定位工具，通过允许形成在可变形反射镜板4的后表面上的中央椭圆形部分2A配合到工具的凹陷部(通孔)中，将可变形反射镜板4固定到壳体5。上述方法也允许可变形反射镜板4的中心C以精确的方式与引导孔5A的中心C相一致。

例如，上述任何方法或任何其他合适的方法被用来在可变形反射镜板4的中心C与引导孔5A的中心C相一致的状态下，将可变形反射镜板4固定到壳体5。

其后，将驱动器固定到其上已经因此定位并固定到了可变形反射镜板4的壳体5上，其中驱动器由图1和图2中示出的球6、预载荷弹性件7、驱动力传递件8以及驱动力产生器9构成。

驱动力传递件8包括直径大致等于引导孔5A的直径并且被插入引导孔5A中的圆柱体柱体以及连接到柱体的底座部分的底座部分。驱动力传递件8因此具有T形截面形状。

柱体的尖端被倒圆，并且用于接收球6的凹陷部形成在柱体的顶点部分中，其中柱体的中轴线穿过柱体的顶点部分。

预载荷弹性件7是具有孔的圆圈状盘状弹性件，其中孔形成在中央部分中并且驱动力传递件8的柱体插入穿过该孔。预载荷弹性件7具有施力构件(urging member)的功能并且将驱动力传递件8朝向壳体5的后表面施力。

驱动力产生器9是压电装置并且在施加驱动电压时沿着图1和图2中的Z轴方向伸展和收缩。

通过使用调整螺纹件10来固定由球6、预载荷弹性件7、驱动力传递件8以及驱动力产生器9构成的驱动器。

用于接合调整螺纹件10的螺纹孔(阴螺纹)形成在壳体5中的内孔5B的侧壁上。为了固定上述驱动器，调整螺纹件10被从壳体的后侧插入并且被允许与内孔5B接合。

具体地，在固定驱动器之前，首先组装驱动力传递件8。即，将球6放入上述柱体的尖端处的凹陷部中，并且通过将柱体穿过预载荷弹性件7的孔来将预载荷弹性件7固定到柱体，其中预载荷弹性件7为圆圈状盘状弹性件。之后将柱体插入引导孔5A。在这个过程中，如上所述，以使得预载荷弹性件7可以将驱动力传递件9朝向壳体5的后表面施力的方式，来执行由盘状弹性件构成的预载荷弹性件7的固定。特别地，如图1的截面图所示，以预载荷弹性件7朝向驱动力传递件8的底座部分凸起地突出的方式，固定预载荷弹性件7。

通过如上所述将柱体插入到引导孔5A中并且将驱动力产生器9设置在内孔5B中，之后将调整螺纹件10旋入。在由此将调整螺纹件10旋入之前，以使得驱动力产生器9伸展或收缩的方向与Z轴方向一致的方式，将驱动力产生器9设置在内孔5B中。

在本实施例中，调整螺纹件10具有用于将用于馈送电力的布线插入到驱动力产生器9的插入孔10A和10B。虽然在图1中未示出，但是如图2所示，两个电力馈送线9A和9B连接到由压电装置形成的驱动力产生器9，并且经由电力馈送线9A和9B施加驱动电压。

在如上所述地旋入调整螺纹件10之前，预先将电力馈送线9A和9B穿过调整螺纹件10中的插入孔10A和10B(见图2)。

在将调整螺纹件10旋入到某种程度时，调整螺纹件10的上表面与驱动力产生器9的下表面相接触，并且驱动力产生器9的上表面与驱动力传递件8的底座部分的下表面相接触。随着进一步旋入调整螺纹件10，逆着由预载荷弹性件7产生的施力而将驱动力传递件8朝向壳体5的前表面(上表面)按压，并且固定到驱动力传递件8的柱体的尖端的球6与形成在可变形反射镜4的后表面上的中央椭圆形部分2A相接触。

在其中没有电压施加到驱动力产生器9的初始状态中，将反射镜表面3的形状保持平坦。如果球6超过球6与椭圆形部分2A相接触的状态并且按压椭圆形部分2A，反射镜表面3非故意地变形。因此在到达球6与椭圆形部分2A相接触的状态时，调整螺纹件10的旋入操作终止。

实际上，例如从反射镜表面3的平坦度的测量结果确定球6是否与椭圆形部分2A相接触。

因此可以通过由此旋入调整螺纹件10来沿着Z轴方向定位驱动器。

本实施例的可变形反射镜装置1还包括用于将驱动器沿着Z轴方向固定在通过如上所述地旋入调整螺纹件10而调整的位置中的锁止螺母11。

锁止螺母11与调整螺纹件10相接合(其中调整螺纹件10的位置已经调整过)并且与壳体5的后表面相接触，以使得调整螺纹件10不会变松。即，由此对沿着Z轴方向的驱动器的经调整的位置进行固定。

[1-3.反射镜表面是如何变形的]

图5示出了处于变形状态的可变形反射镜装置1的截面结构。

在将驱动电压施加到驱动力产生器9时，驱动力产生器9沿着Z轴方向伸展并且逆着由预载荷弹性件7产生的施力而举起驱动力传递件8。

在这个过程中，因为驱动力传递件8的柱体在没有任何间隙的状态下与引导孔5A紧密接触，所以驱动力传递件8沿着引导孔5A形成的方向(即，沿着Z轴方向)精确地移动。当驱动力传递件8沿着Z轴方向精确地移动时，固定到驱动力传递件8的尖端的球6精确地与形成在可变形反射镜板4的后表面上的中央椭圆形部分2A的中心(中心C)形成点接触，并且按压椭圆形部分2A。

在由此将压力施加到椭圆形部分2A时，如图5所示，可变形反射镜板4(反射镜表面3)凸出地变形。

在终止向驱动力产生器9施加驱动电压时，驱动力产生器9收缩并返回图1中示出的初始状态。

为了确认的目的给出了以下描述：在驱动力产生器9如上所述地收缩时，由预载荷弹性件7产生的施力使得与驱动力产生器9相接触的驱动力传递件8返回初始位置。其后表面的中央部分与球6相接触的可变形反射镜板4也返回其初始状态。

[1-4.实施例的可变形反射镜装置的总结]

如根据上述描述可以理解的，通过经由驱动力传递件8对由驱动力产生器9产生的驱动力进行传递并将驱动力施加到可变形反射镜板4，而不直接将驱动力施加到可变形反射镜板4，本实施例的可变形反射镜装置1使得可变形反射镜板4变形，其中，该可变形反射镜板4上形成反射镜表面3。在这个过程中，驱动力传递件8的尖端(本示例中的球6)没有固定到可变形反射镜板4而仅是与其接触。

根据上述构造，可以将在设置驱动频率时考虑的固有频率划分为柔性构件2的固有频率和驱动力传递件8的固有频率。

在这种情况下，柔性构件2的质量比现有技术的示例中的可移动单元的等效质量m轻了磁体104的质量。柔性构件2的固有频率因此比现有技术中的示例大得多。

此外，与现有技术的示例中的磁体104不同，驱动力传递件8没有必要至少具有特定尺寸以提供必要的驱动力，而因此驱动力传递件8的质量可以充分地小。即，因此，驱动力传递件8的固有频率也可以比现有技术的示例中的可移动单元的固有频率大得多。

因此，根据本实施例，可以将驱动频率设置为比现有技术的示例中更高的值。

为了确认的目的给出以下描述：将参照图6描述可变形反射镜装置中的可移动单元的固有频率与可变形反射镜装置的可设置的驱动频率之间的关系。

图6图示了特定材料的振动特性。

图6中的字符f0表示一次共振频率(固有频率)。

通常，材料相比于固有频率具有更高级次的共振点，并且更高级次的共振点由图6中的更高级次的共振频率fh表示。

现在考虑如何选择驱动频率。在图6中的共振频率f0和共振频率fh附近，可以示出频率的微小改变较大地改变振动增益，这使得难以执行稳定控制。

为了解决该问题，通常将f0与fh之间的波段用作驱动频率波段。

在这种情况下，当一次共振频率f0更高时，更高级次共振频率fh也移动到在更高频率区域中的值。即，如上所述，增加对应于共振频率f0的固有频率允许可驱动波段相应地朝向更高频率区域移动，并且由此增加的固有频率允许驱动频率设置在更高频率范围内的值。

注意，当f0足够高时，可以将高达f0的波段用作驱动频率波段。在这种情况下，因为f0更高，所以可以将驱动频率设置在更高的值。

基于上述假设，考虑图1中示出的本实施例的可变形反射镜装置1的可设置的驱动频率。

根据图1中示出的可变形反射镜装置1的构造，因为可变形反射镜板4与驱动力传递部分(驱动力传递件8和球6)没有彼此固定，所以柔性构件2(可变形反射镜板4)的固有频率和驱动力传递件8的固有频率可以在设置驱动频率的过程中独立地处理。

如上所述，可变形反射镜板4的固有频率可以比现有技术的示例中的可移动单元的固有频率高得多。

另一方面，根据图1中示出的其中设置了预负载弹性件7的构造，通过驱动力传递件8的质量(包括球6的质量)和预载荷弹性件7的刚性常数严格地确定驱动力传递件8的固有频率。

如上所述，驱动力传递件8的质量可以比现有技术的示例中的可移动单元小得多。

此外，预载荷弹性件7可以是可以朝向壳体5的后表面提供施力的任何弹性件，并且可以相对自由地设置弹性件的刚性。因此，预载荷弹性件7的刚度常数可以相对地更大。因此，驱动力传递件8的固有频率也可以比现有技术的示例中的可移动单元的固有频率大得多。实际上，驱动力传递件8的固有频率可以设置为等于可变形反射镜板4的固有频率或者更高。

考虑到这几点，在本实施例中，可变形反射镜板4的固有频率以及驱动力传递件8的固有频率可以比现有技术的示例中的可移动单元的固有频率更大。

因此，根据本实施例，可以将驱动频率设置为比现有技术中更高，并且因此以更高的周期来使得反射镜表面3变形。

此外，在本实施例中，驱动力传递件8包括具有设置在其尖端的球6(球体)以及被插入壳体5中的引导孔5A中的柱体。因为柱体被引导穿过引导孔5A，所以即使驱动力产生器9产生的驱动力的方向从Z轴方向倾斜，这种构造允许球6将压力沿着Z轴方向精确地施加到可变形反射镜板4的按压基准点(在这种情况下是中心C)。

此外，在本实施例中，驱动力传递件8(柱体)的尖端通过固定球6而具有球形形状，其有效地防止例如当尖端具有矩形形状时容易发生的偏斜的按压。在这点上，也可以将沿着Z轴方向的按压力精确地施加到按压基准点。

因此，因为可以将沿着Z轴方向的压力精确地施加到按压基准点，所以反射镜表面3更精确地变形。

为了确认的目的而进行以下描述：在本实施例中，球6被用来提供球状尖端而不是使得柱体的尖端成形为球状尖端的原因是容易买到例如用在滚珠轴承中的、具有高球形度和极好的表面粗糙度的产品作为球6。换言之，根据使用球6的本实施例，与柱体的尖端成形为球形尖端相比，改善了制造可变形反射镜装置1的效率。

此外，在本实施例中，驱动力产生器9包括压电装置。举例来说，在这个构造中，电力消耗可以比如现有技术的示例的可变形反射镜装置100中使用电磁致动器的情况更低。

即，虽然压电装置通常需要施加电压来保持其伸展状态，但是所提供的电流的必要量相对较小。因此，特别地在其中保持反射镜表面3的变形的应用中，电力消耗减小，并且压电装置因此适合于用在电池驱动的移动设备中。

此外，压电装置可以产生对于其尺寸相对大的驱动力。因此，根据其中压电装置被用作驱动力产生器9的本实施例，驱动力产生器9的小尺寸允许壳体5的尺寸以及因此可变形反射镜装置1的整体尺寸减小。

<2.光盘驱动设备的应用实例>

接下来将要描述如上述实施例的可变形反射镜器件1的应用示例。

图7示出了其中结合了如上述实施例的可变形反射镜器件1的光盘驱动设备的示例性构造。

其中结合可变形反射镜器件1的光盘驱动设备被称作光盘驱动设备20。

为了确认的目的而进行以下描述：光盘被称作盘状记录介质。光学记录介质是其中通过光应用来再现记录的信息的记录介质的通用名称。

在图7中，光盘D是具有多个记录层的多层盘。假设，在本示例中，光盘D是BD(蓝光光盘

)或任何其他高级记录读盘，并且通过使用具有0.85的数值孔径NA(将要在下文中描述)的物镜24以及具有405nm波长的激光来执行记录和再现操作。

在这种情况下，光盘D的记录层的个数为“3”。特别地，以此顺序从最靠近其上施加激光的表面(前表面)形成第一记录层L1、第二记录层L2和第三记录层L3。从前表面到第一记录层L1的距离例如是0.075mm。即，第一记录层L1的盖厚度是0.075mm。在这种情况下，记录层之间的距离例如是25μm，并且因此第二记录层L2的盖厚度是0.100mm并且第三记录层L3的盖厚度是0.125mm。

在以下描述中，假设光盘D的第一记录层L1被设置为通常不需要球面象差校正的基准记录层的示例。即，当可变形反射镜器件1的反射镜表面3不变形(是平坦的)并且对光盘D的第一记录层L1进行聚焦时，以球面象差的量为零(不需要球面象差校正)的方式，设计和调整这种情况下的光学系统。

光盘驱动设备20包括作为用于将激光照射到光盘D上的构造的光学拾取器OP。

虽然未示出，主轴电机设置在光盘驱动设备20中，并且由主轴电机旋转的光盘D受到记录或再现操作。

实际上，作为将信息记录到光盘D上的构造，提供了用于驱动图7中的激光二极管LD的构造以使其发射与所记录的数据相对应的光的构造，但是没有示出。

如图7所示，光学拾取器OP包括激光二极管LD、准直透镜21、偏振分束器22、可变形反射镜装置1、四分之一波片23、物镜24、集光透镜25和光探测器26。

在光学拾取器OP中，从激光二极管LD发射的激光通过准直透镜21而变平行，之后入射到偏振分束器22。偏振分束器22使得从准直透镜21入射到其上的激光透过。

已经穿过偏振分束器22的激光被引导到可变形反射镜装置1的反射镜表面3上。

可变形反射镜器件1被设置为反射镜表面3的角度相对于入射激光的光轴倾斜45度。与此同时，以入射激光的光轴与反射镜表面3的中心C一致的方式，将可变形反射镜装置1固定到光学拾取器OP。因此，入射到可变形反射镜装置1的激光从反射镜表面3反射并且激光的光轴偏转90度。

注意，图1、图2、图3A和图3B中示出的y轴方向和Z轴方向也示出在图7中。

如图7所示，从可变形反射镜装置1的反射镜表面3反射的光穿过四分之一波片23，由物镜24收集并且之后入射到激光光盘D上。

沿着其中双轴机构(未示出)使得物镜24接近或远离光盘D(聚焦方向)的方向以及沿着光盘D的径向方向(寻轨方向)可移动地支持物镜24。双轴机构允许已经穿过物镜24的激光聚焦的位置(聚焦位置)选择性地定位在第一记录层L1、第二记录层L2和第三记录层L3中的任何一者中。

另一方面，由光盘D的任何记录层反射的光连续穿过物镜24和四分之一波片23，由可变形反射镜装置1的反射镜表面3反射并且之后入射到偏振分束器22上。偏振分束器22对从光盘F反射并且入射到偏振分束器22上的光进行反射并且将该光引导到集光透镜25上。

从光盘D反射并因此引导到集光透镜25的光被收集到光探测器26的检测表面上。

光探测器26将反射光转换为电信号，其形成接收的光信号。来自光探测器26的接收的光信号被提供到设置在光学拾取器OP外部的矩阵电路27。

矩阵电路27包括用于处理从多个光接收装置输出的电流的电流/电压转换电路和矩阵计算/放大电路，其中多个光接收装置形成光探测器26并且通过执行矩阵计算来产生必要的信号。

具体地，这些电路产生通过对记录在光盘D上的信号进行再现而获得的高频信号(下文中称作再现信号RF)、用于聚焦伺服控制的聚焦误差信号FE以及用于寻轨伺服控制的寻轨误差信号TE。

产生在矩阵电路27中的再现信号RF被提供给再现处理器28。

聚焦误差信号FE和寻轨误差信号TE被提供给伺服电路29。

再现处理器28将再现信号RF二值化、进行记录/调制码的编码、校正错误并且对于记录在光盘D上的再现数据执行其他再现信号处理。因此获得再现数据。

伺服电路29通过执行伺服计算从聚焦误差信号FE和寻轨误差信号TE产生聚焦伺服信号和寻轨伺服信号，并且基于聚焦伺服信号和寻轨伺服信号来控制上述双轴机构。由此在物镜24上执行聚焦伺服控制和寻轨伺服控制。

光盘驱动器设备20还包括作为用于驱动和控制可变形反射镜装置1的构造的控制器30和反射镜驱动器31。

反射镜驱动器31基于来自控制器30的指令来将驱动电压施加到在可变形反射镜装置1中的驱动力产生器9。具体地，图2中示出的电力馈送线9A和9B连接到反射镜驱动器31，并且通过将电力通过电力馈送线9A和9B馈送到驱动力产生器9来驱动驱动力产生器9。

控制器30由包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)和其他存储器(存储装置)的微计算机形成，并且例如根据存储在ROM中的程序来执行控制和处理操作，以控制整个光盘驱动设备20。

在本实施例中，控制器30特别地执行用于球面象差校正的控制，将要在下文中对其进行描述。

如上所述，以光盘D的第一记录层L1是通常不需要球面象差校正的基准记录层的方式来设计和调整本示例中的光学系统。因此，控制器30以使得可变形反射镜装置1中的反射镜表面3当在第一记录层L1上执行记录或再现操作时不变形的方式，来控制反射镜驱动器31。

特别地，控制器30指示反射镜驱动器31，以当在第一记录层L1上执行记录或再现操作时将提供给可变形反射镜装置1(驱动力产生器9)的驱动电压电平改变为零电平，以使得反射镜表面3不变形。

在这种情况下可变形反射镜装置1中的反射镜表面3的状态是如图1所示的状态。

另一方面，当在第二记录层L2或第三记录层L3上执行记录或再现操作时，以使得反射镜表面3变形的方式来控制反射镜驱动器31。

具体地，当在第二记录层L2上执行记录或再现操作时，控制器30指示反射镜驱动器31，以将提供给驱动力产生器9的驱动电压电平改变到已经预先确定的第一预定电平。以此方式，具有第一预定电平的驱动电压被提供给驱动力产生器9。

在将具有第一预定电平的驱动电压提供给驱动力产生器9时，反射镜表面3的中央部分沿着Z轴方向偏移预定变形量Δ1，并且反射镜表面3的形状根据变形量Δ1而变形。

当在第三记录层L3上执行记录或再现操作时，控制器30指示反射镜驱动器31，以将提供给驱动力产生器9的驱动电压电平改变到比第一预定电平更高的第二预定电平。以此方式，具有第二预定电平的驱动电压被提供给驱动力产生器9。

在将具有第二预定电平的驱动电压提供给驱动力产生器9时，反射镜表面3的中央部分沿着Z轴方向偏移比变形量Δ1更大的预定变形量Δ2，并且反射镜表面3的形状根据变形量Δ2而变形。

如上所述，形成在可变形反射镜板4上的截面形状图案2a表示当特定驱动力施加到按压基准点时(即，当可变形反射镜板4的中央部分变形了变形量Δ时)反射镜表面3变形的形状。

在这种情况下以使得反射镜表面3的形状根据用于记录层L2的变形量Δ1而改变的方式形成截面形状图案2a，以使得按照盖厚度的0.025mm的偏移而引起的球面象差被校正，并且以使得反射镜表面3的形状根据用于记录层L3的变形量Δ2而改变的方式形成截面形状图案2a，以使得按照盖厚度的0.050mm的偏移而引起的球面象差被校正。

以此方式，可以适当地进行第二记录层L2和第三记录层L3中的球面象差校正。

因此，形成在可变形反射镜板4(柔性构件2)上的截面形状图案2a是用于提供用于球面象差校正的反射镜表面3的预定变形形状的重要因素。例如，通过使用FEM(有限元法)模拟工具，可以确定用于提供与如上所述地施加的驱动力的大小相对应的预定变形形状(变形量Δ)的截面形状图案2a。

虽然在以上描述中没有陈述，但是球面象差校正也可以在光盘的单个轨道上进行，并且也可以在每个记录层L中进行球面象差校正。即，通过考虑在其上进行记录或再现操作的每个记录层中的盖厚度的变化，来进行球面象差校正。

如根据以上描述可以理解的，本实施例的可变形反射镜装置1可以以比现有技术中更高的速度响应。本实施例的可变形反射镜装置1因此可以优选地被用在光盘的每个单轨道上进行球面象差校正的情况中。

已经参照可变形反射镜装置1被用在光盘驱动设备中以校正球面象差的情况进行了上述描述。以下使用也是可以预料到的，例如，在期望使用体记录光盘(预料其将会变得流行)时。

上述体记录光盘具有所谓的体记录层，并且在体层中进行多层记录。与现有多层光盘不同，体记录的特征是体层没有对于每个记录层的引导槽或者反射膜。

然而，考虑到再现操作，必须在某种程度上组织记录位置。为了这个目的，体记录光盘仅在一个层中具有作为聚焦伺服和寻轨伺服的基准的基准平面。通过使用凹坑列或摆动凹槽，在基准平面中记录绝对位置信息(诸如光盘上的径向位置信息以及光盘的旋转角信息)并且将反射膜沉积在基准平面上。

通常，基准平面设置在远离体层的前侧(在从输出激光的那一侧观察时)。

基于上述介质结构，用于对于基准平面执行记录/再现操作的记录/再现光以及用于执行寻轨伺服和聚焦伺服的伺服光被用在体记录光盘驱动设备中。

特征在于通过公共物镜施加记录/再现光和伺服光。

在这种情况下的驱动设备中，为了通过使用伺服光来对于基准平面实现寻轨伺服和聚焦伺服，用于伺服光的光探测器(伺服光探测器)与用于上述记录/再现光的探测器分离地设置。

作为包括用于伺服光的光学系统的整体光学系统的具体构造，假设图7中示出了一组“激光二极管LD、准直透镜21、偏振分束器22、集光透镜25和光探测器26”是用于上述记录/再现光的光发射/光接收系统，与图7中示出的光发射/光接收系统分离地增加由用于伺服光的另一组“激光二极管LD、准直透镜21、偏振分束器22、集光透镜25和光探测器26”形成的光发射/光接收系统。以使得已经从用于伺服光的光发射/光接收系统中的偏振分束器22离开的伺服光与记录/再现光例如在图7中示出的四分之一波片23与可变形反射镜装置1之间相结合的方式，来提供用于伺服光的光发射/光接收系统。即，伺服光与记录/再现光一同通过物镜24照射到光盘上，并且经反射的伺服光被独立地引导到用于伺服光的光发射/光接收系统的光探测器26(伺服光探测器)。

如上所述，基于从伺服光探测器接收到的光信号来在物镜24上执行聚焦伺服控制和寻轨伺服控制。具体地，通过对于上述基准平面执行聚焦控制以及执行寻轨伺服来控制物镜24的位置，使得物镜24跟随形成在基准平面内的凹坑列或凹槽。

在这个过程中，记录/再现光与伺服光一同通过物镜24照射。寻轨方向中的记录/再现光的位置因此可以跟随基准平面中的凹坑列或凹槽。即，可以基于上述经反射的伺服光通过控制物镜24来控制寻轨方向中的记录/再现光的位置。

如通过上述描述理解的，记录/再现光需要聚焦到形成在基准平面下层中的体层中。

因为在物镜24上仅基于上述经反射的伺服光来执行伺服控制不利地使得记录/再现光聚焦到基准平面上，所以需要通过一些机构独立地控制记录/再现光所聚焦的位置。

作为用于独立地控制记录/再现光聚焦的位置的构造，可以使用本实施例的可变形反射镜装置1。

即，基于其中伺服光在四分之一波片23与可变形反射镜装置1之间结合(在反射光的情况下分离)的构造，设置在图7中示出的位置中的可变形反射镜装置1可以独立地控制记录/再现光聚焦的位置。

为了在这种情况下控制记录/再现光聚焦的位置，可以预先地设置与从基准平面到体层中的每个层的位置的距离相对应的焦点偏移量，并且可变形反射镜装置1可以通过与其上执行记录操作的层的位置相对应地提供用于记录/再现光的焦点偏移量来调整焦点位置。

已经在上文中描述了在记录操作中的记录/再现光的焦点控制。另一方面，当在体记录光盘上执行记录操作时，已经形成在体层中的记录标记的列可以被用来识别深度方向上的每个记录位置(层位置)，由此可以基于反射的记录/再现光来执行记录操作中的聚焦伺服。具体地，以基于从经反射的记录/再现光产生的聚焦误差信号使得记录/再现光的焦点保持与层位置(记录标记的列)相一致的方式来驱动和控制可变形反射镜装置1。

当在如上所述的体记录光盘上执行再现操作时，可以预料将可变形反射镜装置1用作聚焦伺服调整装置。在高速响应上出类拔萃的本实施例的可变形反射镜装置1也可以优选地用作聚焦伺服调整装置。

<3.成像设备的应用实例>

将要参照图8描述其中作为实施例的可变形反射镜装置1用在成像设备中的应用示例。

其中结合可变形反射镜装置1的成像设备被称作成像设备40。

在图8中，成像设备40被构造为能够获取并记录静止图像和视频图像的数字摄像机。

首先，图8中的透镜L1、可变形反射镜装置1、透镜L2和光圈41被设置为成像光学系统。

上述透镜L1和透镜L2中的每个概略地示出了成像装置42上的用于聚焦对象光(图像)的成像光学系统中的透镜组，将要在下文中对其进行描述。透镜L1概略地示出了用于将对象光引导到设置为如图8所示的45度倾斜的反射镜的可变形反射镜装置1的透镜组，并且透镜L2概略地示出了用于将穿过透镜L1并且从可变形反射镜装置1的反射镜表面3反射的对象光引导到成像装置42的透镜组。

实际上，成像光学系统包括更多的透镜和其他光学元件。

通过图8中示出的反射镜驱动器48来驱动可变形反射镜装置1。具体地，图2中示出的电力馈送线9A和9B连接到反射镜驱动器48，并且将电力经由电力馈送线9A和9B馈送到驱动力产生器9，以使得可变形反射镜装置1的反射镜表面3变形。

此外，在成像光学系统中，光圈41被插入可变形反射镜装置1与透镜L2之间，并且通过改变在控制器46的控制下通过的入射光的范围来调整聚焦到成像装置42上的光学图像的光量，将要在下文中对其进行描述。

成像装置42例如由CCD(电荷耦合器件)传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器构成，将通过上述成像光学系统的对象光转换为电信号，并且提供由三原色成分R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)构成的所拍摄的图像信号。

将要在下文中描述的控制器46控制成像装置42中的图像读出操作。

成像处理器43包括采样保持/AGC(自动增益控制)电路以及视频A/D转换器，其中采样保持/AGC电路在由成像装置42产生(从其读取出来)的信号上执行增益调整和波形成形并且视频A/D转换器对数字拍摄的图像数据进行处理。成像处理器43还在所拍摄的图像数据上执行灵敏度变化校正以及白平衡处理。

信号处理器44在由成像处理器43产生的所拍摄的图像数据(R、G和B)上执行各种图像信号处理。例如，信号处理器44进行灰度校正、阴影校正和高频范围校正(轮廓校正)。

信号处理器44还执行用于计算聚焦评估值的聚焦评估值计算，其中聚焦评估值是用于执行自动聚焦控制的评价指标。例如可以基于所拍摄的图像数据的对比度值或者高频成分的大小来计算聚焦评估值。

压缩处理器45压缩已经在信号处理器44中在其上执行了图像信号处理的所拍摄的图像数据。例如，压缩处理器45基于JPEG(联合图像专家小组)算法产生经压缩的静态图像数据或基于MPEG(动态图像专家组)算法产生经压缩的视频图像数据。

由压缩处理器45产生的经压缩的图像数据被提供给记录部分(未示出)并且被记录到记录介质上。

操作输入部分47包括按键、按钮、拨号盘和其他操作组件，包括用于指示电源打开和关闭的操作组件、用于指示开始和停止记录所拍摄的图像的操作组件以及用于发出各种动作指示和用于输入信息的其他操作组件。

操作输入部分47将通过操作而输入的信息提供给控制器46，并且控制器46执行与通过操作而输入的信息相对应的、必要的计算和控制。以此方式，成像设备40执行与通过操作的输入相对应的动作。

控制器46由包括CPU、ROM和其他存储器的微计算机构成，并且执行与例如存储在ROM中的程序相对应的控制和处理操作，以控制整个成像设备40。

例如，控制器46基于关于以由成像处理器43检测的成像信号的形式表示的光量的信息来驱动并控制光圈41，以提供适当的光圈量。

控制器46还控制将图像从成像装置42读出的时机。

在本示例中，控制器46部分地指示反射镜驱动器48，以基于在信号处理器44中计算的聚焦评估值来控制可变形反射镜装置1的变形。因此执行自动聚焦控制。

可变形反射镜装置1因此也可以被优选地用作成像设备中的聚焦装置。

<4.变化例>

已经描述了本发明的实施例，但是本发明不应当局限于上述具体示例。

例如，已经描述了通过假设按压基准点设置在柔性构件2的中心C而形成截面形状图案2a的情况。按压基准点可以选择地设置在中心C之外的点。

如上所述，例如参照JP-A-2006-155850中的图21和图22，在将可变形反射镜装置用作45度倾斜反射镜时，想到形成具有偏心椭圆形形状的截面形状图案。在这种情况下，按压基准点被设置在中心C之外的点。

在任何情况下，截面形状图案可以是其中包括按压基准点的突起部具有最大截面厚度的任何图案，并且用于将驱动力施加到其上形成截面形状图案的柔性构件的构造可以是其中包括按压基准点的凸起部与具有球形尖端的柱体相接触并被该柱体按压的任何构造。

已经参照了截面形状图案2a具有椭圆形形状的情况进行了以上描述，但是本发明中的截面形状不应当局限于此。如所述的，例如，在JP-A-2006-155850中，在将可变形反射镜装置用作(将入射光的光轴改变180度的)180度反射反射镜时，可以选择地形成圆形截面形状图案。

此外，可变形反射镜装置的每个组件和部分的形状和特定材料应当不局限于以上描述，而是可以适当地改变到它们不背离本发明的程度。

例如，驱动力产生器9不局限于压电装置，但是可选择地是电磁致动器或任何其他类似的装置。

此外，预载荷弹性件7不局限于盘状弹性件，但是可选择地是任何其他适当施力构件。可选择地，预载荷弹性件7本身可以被省略。

此外，用于从壳体5的后侧支撑包括驱动力传递件8和驱动力产生器9的驱动器的构造不局限于调整螺纹件10，但是可以适当地是任何其他适当的构造。

已经参照根据本发明的实施例的可变形反射镜装置被用在光盘驱动设备中和成像设备中的情况进行了以上描述。根据本发明的实施例的可变形反射镜装置可选择地以优选方式用在电子显微镜和其他类似设备中。

本申请含有涉及2009年9月28日递交给日本专利局的日本优先专利申请JP 2009-222074的主题，并将其全部内容通过引用结合在这里。

本领域的技术人员应该理解可以根据需要和其他因素来产生各种修改、结合、子结合和替换，只要它们在权利要求或其等价物的范围内。

Claims (12)

1.一种可变形反射镜装置，包括：

柔性构件，其具有形成在前表面上的反射镜表面以及形成在与所述前表面相反的后表面上的凸起的截面形状图案，所述截面形状图案具有位于预定按压基准点并具有最大截面厚度的突起部，所述柔性构件还具有形成在所述后表面上、但是在其中形成所述截面形状图案的可变形区域外侧的凸起的框架；

壳体，其具有形成在其中的引导孔并且伴有形成在所述壳体的前表面中的开口，所述壳体还具有与所述引导孔相连通的内孔，所述柔性构件的所述框架被以使得所述开口的中心与所述按压基准点相一致的方式定位并固定到所述壳体的前表面；

具有柱体的驱动力传递件，所述柱体具有球状尖端，所述柱体被插入所述引导孔以使得所述球状尖端与在所述柔性构件的所述按压基准点处形成的突起部相接触；以及

设置在所述壳体中的所述内孔中的驱动力产生器，所述驱动力产生器的一端结合到所述驱动力传递件的、与所述尖端相反的端部，所述驱动力产生器产生将所述驱动力传递件朝向所述柔性构件按压的驱动力。

2.根据权利要求1所述的可变形反射镜装置，

其中，所述驱动力产生器包括压电装置。

3.根据权利要求1所述的可变形反射镜装置，

其中，将球体安装到所述驱动力传递件的所述柱体的所述尖端以形成所述球状尖端。

4.根据权利要求1所述的可变形反射镜装置，

还包括将所述驱动力传递件朝向所述壳体的后表面施力的施力构件。

5.根据权利要求4所述的可变形反射镜装置，

其中，所述驱动力传递件具有形成在所述柱体的根部分的底座部分，并且因此具有基本T形截面形状，并且

所述施力构件是圆圈状盘状弹性件，其具有所述驱动力传递件的所述柱体插入穿过的孔。

6.根据权利要求1所述的可变形反射镜装置，

其中，所述内孔穿过所述壳体的后表面，

所述内孔的侧壁是带螺纹的，

所述可变形反射镜装置还包括与所述带螺纹的内孔相接合的调整螺纹件，并且

与所述内孔接合的所述调整螺纹件调整所述驱动力产生器的位置。

7.根据权利要求6所述的可变形反射镜装置，

还包括锁止螺母，其用于固定与所述内孔接合的所述调整螺纹件的位置。

8.根据权利要求1所述的可变形反射镜装置，

其中，以使得所述截面形状图案的截面厚度从所述按压基准点朝向外周边阶梯状地减小的方式，来构造所述柔性构件上的所述截面形状图案。

9.根据权利要求8所述的可变形反射镜装置，

其中，所述柔性构件上的所述截面形状图案由具有不同截面厚度的多个椭圆形部分构成。

10.根据权利要求1所述的可变形反射镜装置，

其中，所述柔性构件具有形成在其中设置有所述截面形状图案的可变形区域的最外周部分中的薄壁部分，通过形成挖剪部分而设置所述薄壁部分。

11.一种信号处理设备，包括：

可变形反射镜装置，所述可变形反射镜装置包括

柔性构件，所述柔性构件具有形成在前表面上的反射镜表面以及形成在与所述前表面相反的后表面上的凸起的截面形状图案，所述截面形状图案具有位于预定按压基准点并具有最大截面厚度的突起部，所述柔性构件还具有形成在所述后表面上、但是在其中形成所述截面形状图案的可变形区域外侧的凸起的框架，

壳体，其具有形成在其中的引导孔并且伴有形成在所述壳体的前表面中的开口，所述壳体还具有与所述引导孔相连通的内孔，所述柔性构件的所述框架被以使得所述开口的中心与所述按压基准点相一致的方式定位并固定到所述壳体的前表面，

具有柱体的驱动力传递件，所述柱体具有球状尖端，所述柱体被插入所述引导孔以使得所述球状尖端与在所述柔性构件的所述按压基准点处形成的突起部相接触，以及

设置在所述壳体中的所述内孔中的驱动力产生器，所述驱动力产生器的一端结合到所述驱动力传递件的、与所述尖端相反的端部，所述驱动力产生器产生将所述驱动力传递件朝向所述柔性构件按压的驱动力；

光学系统，构造为将经由所述可变形反射镜装置的所述反射镜表面传播的光引导到光接收装置；以及

信号处理器，其接收由所述光接收装置产生的所接收的光信号并且在所述所接收的光信号上执行必要的信号处理。

12.一种光学拾取设备，包括：

可变形反射镜装置，所述可变形反射镜装置包括

柔性构件，所述柔性构件具有形成在前表面上的反射镜表面以及形成在与所述前表面相反的后表面上的凸起的截面形状图案，所述截面形状图案具有位于预定按压基准点并具有最大截面厚度的突起部，所述柔性构件还具有形成在所述后表面上、但是在其中形成所述截面形状图案的可变形区域外侧的凸起的框架，

壳体，其具有形成在其中的引导孔并且伴有形成在所述壳体的前表面中的开口，所述壳体还具有与所述引导孔相连通的内孔，所述柔性构件的所述框架被以使得所述开口的中心与所述按压基准点相一致的方式定位并固定到所述壳体的前表面，

具有柱体的驱动力传递件，所述柱体具有球状尖端，所述柱体被插入所述引导孔以使得所述球状尖端与在所述柔性构件的所述按压基准点处形成的突起部相接触，以及

设置在所述壳体中的所述内孔中的驱动力产生器，所述驱动力产生器的一端结合到所述驱动力传递件的、与所述尖端相反的端部，所述驱动力产生器产生将所述驱动力传递件朝向所述柔性构件按压的驱动力；

光学系统，构造为将经由所述可变形反射镜装置的所述反射镜表面传播的光引导到光接收装置。

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