CN1306499C - 能够校正球面像差的光学拾取设备 - Google Patents

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Abstract

反射镜致动器(10)包括压电元件(21)，该压电元件具有在与反射镜(4)的表面垂直的方向上的厚度以及粘结到反射镜(4)的圆形背面的圆形表面，从而使压电元件(21)的圆形表面的中心和反射镜(4)的圆形背面的中心一致。压电元件(21)承受电压以使粘结到反射镜(4)的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使反射镜(4)具有几何形状改变的表面。调整压电元件(21)的厚度，从而当压电元件(21)膨胀/收缩时，压电元件(21)使反射镜(4)的表面在反射镜(4)的径向上的曲率半径与反射镜(4)的切向上的曲率半径之比为(cos(2θ)+1)/2，其中θ代表反射镜(4)的所述表面上的入射角。

Description

能够校正球面像差的光学拾取设备
技术领域
本发明一般涉及光学拾取设备，尤其涉及具有球面像差校正功能的光学拾取设备。
背景技术
紧致盘(CD)，数字通用盘(DVD)和其他类似的光盘通过包括光学拾取设备的装置再现它们存储的信息，以便从光盘上光学地读取信息。
在光学拾取设备中，光源发射激光束，该激光束依次被反射镜反射并且由物镜聚集，以照射所需轨道上的光盘记录面。轨道反射并因此使光返回，返回的光依次由光电探测器探测以读取轨道的信息。
物镜聚集的光会产生球面像差。球面像差意味着由物镜聚焦的光线中，穿过该透镜远离光轴的部分或透镜周边部分的光线，或者接近于光轴穿过或穿过透镜中心的光线聚焦在不同的位置。当引起球面像差时，不能令人满意地再现光盘的信息。
因此，将物镜设计为校正预定光盘厚度的球面像差。但是，如果光盘厚度不均匀，并且校正量不匹配，那么会引起球面像差。此外，如果光盘具有由多层形成的记录层，并且不同层有跳变，那么校正量不匹配，并且引起了球面像差。
这种球面像差例如通过采用液晶设备调制与球面像差对应的相位的方法来防止，如日本专利公开第2003-141771号中所公开的。
但是利用如上述公开中描述的液晶设备提供相位调制，需要光学拾取设备具有复杂的结构，还促使成本增加。
发明内容
本发明涉及一种光学拾取设备，该设备能够具有简化的结构以减少球面像差。
为了克服上述缺点，本发明的一方面提供了一种光学拾取设备，该设备允许从激光源发射的激光束由反射镜反射，以提供反射光，所述反射光再由物镜聚焦在光学存储介质上，该光学拾取设备包括：反射激光束的圆形反射镜；包括压电元件的反射镜致动器，该压电元件具有在垂直于镜面的方向上的厚度以及粘结到反射镜圆形背面的圆形表面，从而使压电元件的圆形表面的中心和反射镜的圆形背面的中心一致，该压电元件承受电压以使粘结到反射镜的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使反射镜具有几何形状改变的表面，调整压电元件的厚度，从而当压电元件膨胀/收缩时，压电元件使反射镜的表面在反射镜的径向上的曲率半径与反射镜的切向上的曲率半径之比为(cos(2θ)+1)/2，其中θ代表镜面上的入射角。
本发明的另一方面提供了一种光学拾取设备，该设备允许从激光源发射的激光束由反射镜反射，以提供反射光，所述反射光再由物镜聚焦在光学存储介质上，该光学拾取设备包括：反射激光束的圆形反射镜；包括压电元件的反射镜致动器，该压电元件具有在垂直于镜面的方向上的厚度以及粘结到反射镜圆形背面的圆形表面，从而使压电元件的圆形表面的中心和反射镜的圆形背面的中心一致，该压电元件承受电压以使粘结到反射镜的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使反射镜具有几何形状改变的表面，压电元件的厚度以预定数量的等级改变，以使朝向中心更薄，朝向周边更厚，从而形成厚度不同的区域，每个区域与邻接区域形成椭圆形的边界，当在垂直于反射镜中心线的平面中观察时，该椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上。
此外，本发明的再一方面提供了一种光学拾取设备，该设备允许从激光源发射的激光束由反射镜反射，以提供反射光，所述反射光再由物镜聚焦在光学存储介质上，该光学拾取设备包括：具有一定厚度的反射激光束的圆形反射镜；包括压电元件的反射镜致动器，该压电元件具有粘结到反射镜的圆形背面的圆形表面，从而使压电元件的圆形表面的中心和反射镜的圆形背面的中心一致，该压电元件承受电压以使粘结到反射镜的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使反射镜具有几何形状改变的表面，反射镜的厚度以预定数量的等级改变，以使朝向中心更薄，朝向周边更厚，从而形成厚度不同的区域，每个区域与邻接区域形成椭圆形的边界，当在垂直于反射镜中心线的平面中观察时，该椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上。
本发明的又一方面提供了一种光学拾取设备，该设备允许从激光源发射的激光束由反射镜反射，以提供反射光，所述反射光再由物镜聚焦在光学存储介质上，该光学拾取设备包括：反射激光束的圆形反射镜；包括压电元件的反射镜致动器，该压电元件具有在垂直于镜面的方向上的均匀厚度以及椭圆形表面，该椭圆形表面的长轴和短轴分别在径向和切向上，并且该表面粘结到反射镜的圆形背面，从而使压电元件的椭圆形表面的中心和反射镜的圆形背面的中心一致，该压电元件承受电压以使椭圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使反射镜具有几何形状改变的表面。
本光学拾取设备可具有简化的结构以减小球面像差。
本发明的前述和其他目标、方面和优点将在下面结合附图的详细描述中变得更明显。
附图说明
图1示出光学拾取设备的光学系统的主要部分。
图2A示出当变向/像差校正反射镜4具有典型几何形状的镜面时提供的反射光12的光路，图2B示出当变向/像差校正反射镜4具有几何形状改变的镜面时提供的反射光12的光路。
图3示出在第一实施方案中的反射镜致动器10的结构。
图4示出接收光点形式的准直光束11的反射镜4的镜面。
图5表示曲率半径和球面像差量之间的关系。
图6A一般示出反射镜4的镜面的几何形状，图6B和6C分别示出同一个镜面在切向和径向上的几何形状。
图7表示对于每一个镜角来说，提供最小球面像差量的径向曲率半径与切向曲率半径之比。
图8示出在第二实施方案中的反射镜致动器80的结构。
图9A示出在垂直于镜面的方向上观察到的区域A-C，图9B和9C分别示出在切向和径向上观察到的压电元件81的厚度变化。
图10示出反射镜致动器70和变向/像差校正反射镜74的结构。
图11A示出在垂直于镜面的方向上观察到的区域A-C，图11B和11C分别示出在切向和径向上观察到的反射镜74的厚度变化。
图12示出反射镜致动器60和反射镜4的结构。
图13示出在垂直于镜面的方向上的压电元件61和反射镜4。
具体实施方式
在下文参考附图描述本发明的各个实施方案。
第一实施方案
本实施方案涉及一种光学拾取设备，该光学拾取设备包括具有压电元件的反射镜致动器，压电元件具有各向异性的厚度以提供最小的球面像差量。
图1示出该拾取设备的光学系统的主要部分。参考该图，光学拾取设备包括光源1、准直器2、偏振分束器3、圆形变向/像差校正反射镜4、物镜5、柱面透镜7、光电探测器8和反射镜致动器10。
光源1发射光束13。准直器2将光束13准直成准直光束11。反射镜4改变准直光束11的方向，即朝向光盘6反射光束11以提供反射光12。物镜5使反射光12照射到光盘6的信息记录面上。
信息记录面具有位列，其调制反射光的光强度。随后，这样调制的反射光通过物镜5，并由反射镜4、然后由偏振分束器3反射，并且通过柱面透镜7会聚，从而输入到光电探测器8中。
光电探测器8接收所述光，用于再现光盘6的信息，并控制物镜5以适当地聚焦和跟踪。
此外，控制电路(未示出)将入射到光电探测器8上的光分成中心部分光和周边部分光，并探测它们各自的焦点位置以探测球面像差量。通过探测到的球面像差量来驱动控制电路，以控制支撑反射镜4的反射镜致动器10，从而改变反射镜4的镜面几何形状，由此减小球面像差量。
图2A示出当反射镜4具有典型或平面几何形状的镜面时提供的反射光12的光路。如图所示，已经引起了球面像差。
图2B示出当反射镜4具有几何形状改变的镜面时提供的反射光12的光路。如图所示，改变镜面的几何形状以减小球面像差量。
图3示出反射镜致动器10的结构。参考该图，反射镜致动器10包括压电元件21，支撑压电元件21的枝22和固定物23。
压电元件21粘结在反射镜4的背面上。该压电元件21粘结反射镜4背面的表面是圆形的，该圆的圆心与反射镜的圆形背面的圆心一致。压电元件21具有在垂直于镜面的方向上的厚度。
当压电元件21具有施加于其上的电压时，压电元件21膨胀/收缩。更具体的是，当压电元件21承受正电压时，压电元件21粘结反射镜4的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀，如图3中箭头(1)所示。当反射镜4粘结到压电元件21时，反射镜4弯曲成凹面，因此使反射光12会聚。
相反，当压电元件21承受负电压时，那么如图3中箭头(2)所示，压电元件21粘结到反射镜4的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向收缩。当反射镜4粘结到压电元件21时，反射镜4弯曲成凸面，因此使反射光12发散。
如图4所示，当镜角设定为45°时，反射镜4具有接收椭圆形光点形的准直光束11的镜面。本文中“镜角”指的是准直光束11入射到反射镜4的镜面上的角度，所述镜面具有典型的几何形状。
在图4中，切向是在正常状态下与反射镜4的镜面平行的方向，并且连接了反射镜上接收光线的与光盘6表面距离最近和最远的位置。径向是在正常状态下与反射镜4的镜面平行的方向，并与切向垂直。
因此，如果光点是椭圆形的，那么使反射镜4在切向和径向上弯曲相等的量(即在切向和径向上提供相同的曲率)不会减小球面像差量。
图5表示曲率半径和球面像差量之间的关系。该图示出镜角成45°时对于光盘材料的每一个厚度的未校正的球面像差量，分别在切向和径向上为校正而改变的曲率半径，以及校正的球面像差量。如图中所示，当切向上的曲率半径设置为径向上的曲率半径的两倍时，得到最小的球面像差量。
因此在本实施方案中，如图6A-6C所示，使反射镜4弯曲，从而设定切向上的曲率半径a是径向上的曲率半径b的两倍。图6A一般示出反射镜4的镜面的几何形状，图6B和6C分别示出同一镜面在切向和径向上的几何形状。
使反射镜4弯曲需要改变粘结到反射镜4背面的压电元件21的几何形状。但是，如前面所述，压电元件21按照相同的比率径向膨胀和收缩一定量，如通过单一电压值来控制的，并且不能独立地调整切向和径向上的膨胀和收缩量。因此，压电元件21设计为分别在切向和径向上具有适当量的厚度，以使反射镜4在切向上的曲率半径是在径向上的曲率半径的两倍。更具体的是，利用如下事实，即厚度越小的压电元件21膨胀/收缩时，反射镜4就越容易弯曲。
应该注意，压电元件21的厚度和反射镜4的弯曲量所具有的关系取决于例如该压电元件21的材料。因此，为所用的每个单独的压电元件设计该压电元件21在切向和径向上的厚度。
在上面的描述中，对于45°的镜角，反射镜4在切向上的曲率半径是在径向上的曲率半径的两倍，从而提供最小的球面像差量。在下文中对不同于45°的镜角进行描述。
图7示出对于每个镜角来说，提供最小球面像差量的径向曲率半径相对于切向曲率半径之比。如果该图的关系用表达式来表示，那么对于镜角θ来说，径向曲率半径相对于切向曲率半径之比将为(cos(2θ)+1)/2，这样的比率可以简单通过设计该压电元件21在切向和径向上的厚度以便与所用的每个单独的压电元件相对应而实现。
这样，本实施方案提供了一种光学拾取设备，该设备包括调整切向和径向上的厚度的压电元件21，以使镜角为θ的变向/像差校正反射镜在径向上的曲率半径与切向上的曲率半径之比设定为(cos(2θ)+1)/2。由此能够实现最小的球面像差量。
第二实施方案
本实施方案涉及一种光学拾取设备，该光学拾取设备包括具有压电元件的反射镜致动器，该压电元件具有各向异性的厚度以提供小于常规的球面像差量。
第一实施方案设想最小的球面像差量。这需要复杂地调整压电元件的厚度，以使变向/像差校正反射镜12在切向和径向上的曲率半径具有最佳比率，如图7所示。
本实施方案试图提供一种简单的方法来实现小于常规的球面像差量。
本实施方案提供了一种光学拾取设备，其不同于图1中所示第一实施方案的光学拾取设备，区别在于反射镜致动器80的构成和操作，如将在下文中所描述的。
图8示出在本实施方案中的反射镜致动器80的结构。参考该图，反射镜致动器80包括压电元件81、支撑压电元件81的枝22和固定物23。
压电元件81粘结在反射镜4的背面上。该压电元件81粘结在反射镜4背面的表面是圆形的，该圆的圆心与反射镜的圆形背面的圆心一致。压电元件81具有在垂直于镜面的方向上的厚度。
当压电元件81具有施加于其上的电压时，该压电元件81膨胀/收缩。更具体的是，当压电元件81承受正电压时，压电元件81粘结反射镜4的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀，如图8中箭头(1)所示。当反射镜4粘结到压电元件81时，反射镜4弯曲成凹面，因此使反射光12会聚。
相反，当压电元件81承受负电压时，那么如图8中箭头(2)所示，压电元件81粘结反射镜4的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向收缩。当反射镜4粘结到压电元件81时，反射镜4弯曲成凸面，因此使反射光12发散。
如图8所示，通过三个等级的变化，压电元件81的厚度朝向中心变小。更具体的是，如果压电元件81具有厚度为d1的中心部分或区域A，厚度为d2的中间部分或区域B，以及厚度为d3的周边部分或区域C，那么确定了d1＜d2＜d3。
在压电元件81中，一种厚度的区域与不同厚度的另一个邻接区域形成一个边界，当在垂直于反射镜中心线的平面中观察时，该边界呈椭圆形，所述椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上。反射镜的中心线表示在正常状态下垂直于反射镜4的镜面并通过镜面中心的直线。因此中心部分或区域A和中间部分或区域B形成椭圆形的边界，当在垂直于反射镜中心线的平面中观察时，该椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上，中间区域B和周边区域C也如此。
图9A示出当在垂直于镜面的方向观察时的区域A-C。图9B和9C分别示出压电元件81的厚度如何在切向和径向上改变。
如图所示，压电元件81在薄部分处具有在径向上比切向上更大的比率。同样，变向/像差校正反射镜4更容易在径向上弯曲，其镜面可以变形，从而使切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径。可以获得比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
因此，本实施方案提供了一种光学拾取设备，该设备包括具有薄部分的压电元件81，所述部分在径向上的比率大于切向，从而使变向/像差校正反射镜4的镜面几何形状在切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径。可以获得比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
第三实施方案
本实施方案涉及一种光学拾取设备，该光学拾取设备包括反射镜，该反射镜具有各向异性的厚度以提供比常规更小的球面像差量。
在第二实施方案中，变向/像差校正反射镜4的厚度均匀，压电元件81厚度改变。相反，在本实施方案中，压电元件71厚度均匀，而变向/像差校正反射镜74厚度改变，类似于如第二实施方案中对压电元件81的描述。
本实施方案提供了一种光学拾取设备，其不同于图1中所示第一实施方案的光学拾取设备，区别在于反射镜致动器70和变向/像差校正反射镜74的构成和操作，如将在下文中所描述的。
图10示出在本实施方案中的反射镜致动器70和反射镜74的结构。参考该图，反射镜致动器70包括压电元件71、支撑压电元件71的枝22和固定物23。
压电元件71粘结在反射镜74的背面上。该压电元件71粘结反射镜74背面的表面是圆形的，该圆的圆心与反射镜的圆形背面的圆心一致。压电元件71具有在垂直于镜面的方向上的均匀厚度。
当压电元件71具有施加于其上的电压时，该压电元件71膨胀/收缩。更具体的是，当压电元件71承受正电压时，压电元件71粘结反射镜74的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀，如图10中箭头(1)所示。当反射镜74粘结到压电元件71时，反射镜74弯曲成凹面，因此使反射光12会聚。
相反，当压电元件71承受负电压时，那么如图10中箭头(2)所示，压电元件71粘结反射镜74的圆形表面围绕360度按照相同的比率径向收缩。当反射镜74粘结到压电元件71时，反射镜74弯曲成凸面，因此使反射光12发散。
如图10所示，通过三个等级的变化，反射镜74的厚度朝向中心变小。更具体的是，如果压电元件71具有厚度为d1的中心部分或区域A，厚度为d2的中间部分或区域B，以及厚度为d3的周边部分或区域C，那么确定d1＜d2＜d3。
在反射镜74中，一种厚度的区域与不同厚度的另一个邻接区域形成一个边界，当在垂直于反射镜中心线的平面中观察时，该边界呈椭圆形，所述椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上。因此中心部分或区域A和中间部分或区域B形成椭圆形的边界，当在垂直于反射镜中心线的平面中观察时，该椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上，中间区域B和周边区域C也如此。
图11A示出当在垂直于镜面的方向观察时的区域A-C。图11B和11C分别示出反射镜74的厚度如何在切向和径向上改变。
如图所示，反射镜74在薄部分处具有在径向上比切向上更大的比率。同样，反射镜74更容易在径向上弯曲，其镜面可以变形，从而使切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径。可以获得比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
因此，本实施方案提供了一种光学拾取设备，该设备包括具有薄部分的变向/像差校正反射镜74，该薄部分在径向上的比率大于切向，从而使反射镜74的镜面几何形状在切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径。可以获得比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
第四实施方案
本实施方案涉及一种光学拾取设备，该光学拾取设备包括具有压电元件的反射镜致动器，压电元件具有均匀的厚度并且当在横截面上观察时为椭圆形。
本实施方案提供了一种光学拾取设备，其不同于图1中所示第一实施方案的光学拾取设备，区别在于反射镜致动器60的构成和操作，如将在下文中所描述的。
图12示出在本实施方案中的反射镜致动器60和反射镜4的结构。参考该图，反射镜致动器60包括压电元件61、支撑压电元件61的枝22和固定物63。
压电元件61粘结在反射镜4的背面上。该压电元件61粘结反射镜74的表面是椭圆形的，该椭圆的中心与反射镜的圆形背面的中心一致。但是，应该注意，压电元件61的椭圆面大于反射镜4的圆形面。压电元件61具有在垂直于镜面的方向上的均匀厚度。
当压电元件61具有施加于其上的电压时，该压电元件61膨胀/收缩。更具体的是，当压电元件61承受正电压时，压电元件61的椭圆面围绕360度按照相同的比率径向膨胀，如图12中箭头(1)所示。当反射镜4粘结到压电元件61时，反射镜4弯曲成凹面，因此使反射光12会聚。
相反，当压电元件61承受负电压时，那么如图12中箭头(2)所示，压电元件61的椭圆面围绕360度按照相同的比率径向收缩。当反射镜4粘结到压电元件61时，反射镜74弯曲成凸面，因此使反射光12发散。
图13示出当在垂直于镜面的方向观察时的压电元件61和反射镜4。如图所示，反射镜4呈圆形，而压电元件61呈径向上更长的椭圆形。
在正常状况下，压电元件61具有较长半径rrad和较短半径rtan。
当施加正电压时，压电元件61膨胀，从而具有较长半径rtan′(＝k1×rtan)，较短半径rrad′(＝k1×rrad)，其中k1＞1。
更具体的是，压电元件61在切向上膨胀(k1-1)×rtan的量lt，在径向上膨胀(k1-1)×rrad的量lr。当lr＞lt时，压电元件61膨胀为径向大于切向，因此反射镜4可以在径向上弯曲更大，即切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径。可以得到比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
此外，当施加负电压时，压电元件收缩，因此具有较长半径rtan″(＝k2×rtan)，较短半径rrad″(＝k2×rrad)，其中k2＜1。
更具体的是，压电元件在切向上收缩(1-k2)×rtan的量lt，在径向收缩(1-k2)×rrad的量lr。当lr＞lt时，压电元件61收缩为径向小于切向，因此反射镜4可以在径向上弯曲更大，即切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径。可以得到比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
因此本实施方案提供了一种包括压电元件61的光学拾取设备，该压电元件具有椭圆形的几何形状，该椭圆形具有分别在径向和切向上延伸的长轴和短轴，以使变向/像差校正反射镜4具有变形的镜面，使得该镜面在切向上的曲率半径大于径向上的曲率半径，从而提供比切向和径向上的曲率半径相等时更小的球面像差量。
示范性变化
本发明不限于上述实施方案，本发明例如还包括在下文中描述的变化。
压电元件的厚度变化
本发明的第二和第三实施方案中提供了一种厚度以三个等级改变的压电元件，但是本发明并不限于此，压电元件的厚度能够以四个或更多等级改变或者逐渐改变。
尽管已经详细描述和图示出本发明，但是要清楚地理解，这仅仅是作为图示和实施例，并不作为限制，本发明的精神和范围仅仅受随附的权利要求的各项来限制。

Claims (4)

1.一种光学拾取设备，该设备允许从激光源(1)发射的激光束(13)由反射镜(4)反射，以提供反射光(12)，所述反射光再由物镜(5)聚焦在光学存储介质(6)上，该光学拾取设备包括：
反射所述激光束(13)的圆形反射镜(4)；和
包括压电元件(21)的反射镜致动器(10)，该压电元件具有在与所述反射镜(4)的表面垂直的方向上的厚度以及粘结到所述反射镜(4)的圆形背面的圆形表面，从而使所述压电元件(21)的所述圆形表面的中心和所述反射镜(4)的所述圆形背面的中心一致，所述压电元件(21)承受电压以使粘结到所述反射镜(4)的所述圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使所述反射镜(4)具有几何形状改变的表面，调整所述压电元件(21)的厚度，从而当所述压电元件(21)膨胀/收缩时，所述压电元件(21)使所述反射镜(4)的表面在所述反射镜(4)的径向上的曲率半径与所述反射镜(4)的切向上的曲率半径之比为(cos(2θ)+1)/2，其中θ代表所述反射镜(4)的所述表面上的入射角。
2.一种光学拾取设备，该设备允许从激光源(1)发射的激光束(13)由反射镜(4)反射，以提供反射光(12)，所述反射光再由物镜(5)聚焦在光学存储介质(6)上，该光学拾取设备包括：反射所述激光束(13)的圆形反射镜(4)；包括压电元件(81)的反射镜致动器(80)，该压电元件具有在与所述反射镜(4)的表面垂直的方向上的厚度以及粘结到所述反射镜(4)的圆形背面的圆形表面，从而使所述压电元件(81)的所述圆形表面的中心和所述反射镜(4)的所述圆形背面的中心一致，所述压电元件(81)承受电压以使粘结到所述反射镜(4)的所述圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使所述反射镜(4)具有几何形状改变的表面，所述压电元件(81)的厚度以预定数量的等级改变，以使朝向其中心更薄，朝向其周边更厚，从而形成厚度不同的区域，每个区域与所述区域中相邻接的一个区域形成椭圆形的边界，当在与所述反射镜(4)的中心线垂直的平面中观察时，该椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上。
3.一种光学拾取设备，该设备允许从激光源(1)发射的激光束(13)由反射镜(4)反射，以提供反射光(12)，所述反射光再由物镜(5)聚焦在光学存储介质(6)上，该光学拾取设备包括：具有一个厚度的反射所述激光束(13)的圆形反射镜(74)；包括压电元件(71)的反射镜致动器(70)，该压电元件具有粘结到所述反射镜(74)的圆形背面的圆形表面，从而使所述压电元件(71)的所述圆形表面的中心和所述反射镜(74)的所述圆形背面的中心一致，所述压电元件(71)承受电压以使粘结到所述反射镜(74)的所述圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使所述反射镜(74)具有几何形状改变的表面，所述反射镜(74)的厚度以预定数量的等级改变，以使朝向其中心更薄，朝向其周边更厚，从而形成厚度不同的区域，每个区域与所述区域中相邻接的一个区域形成椭圆形的边界，当在与所述反射镜(74)的中心线垂直的平面中观察时，该椭圆的长轴和短轴分别在径向和切向上。
4.一种光学拾取设备，该设备允许从激光源(1)发射的激光束(13)由反射镜(4)反射，以提供反射光(12)，所述反射光再由物镜(5)聚焦在光学存储介质(6)上，该光学拾取设备包括：反射所述激光束(13)的圆形反射镜(4)；包括压电元件(61)的反射镜致动器(60)，该压电元件具有在与所述反射镜(4)的表面垂直的方向上的均匀厚度以及椭圆形表面，该椭圆形表面的长轴和短轴分别在径向和切向上，并且该表面粘结到所述反射镜(4)的圆形背面，从而使所述压电元件(61)的所述椭圆形表面的中心和所述反射镜(4)的所述圆形背面的中心一致，所述压电元件(61)承受电压以使所述椭圆形表面围绕360度按照相同的比率径向膨胀/收缩，从而使所述反射镜(4)具有几何形状改变的表面。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007058921A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Funai Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2007172786A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Pentax Corp 光情報処理装置
JP2008097784A (ja) 2006-10-16 2008-04-24 Funai Electric Co Ltd 形状可変ミラーの形状設計方法、光ピックアップ装置、および記録再生装置
CN113820850B (zh) * 2021-08-23 2023-08-11 中国科学院光电技术研究所 一种集成球面反射镜的mems微快门阵列器件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1220448A (zh) * 1997-09-30 1999-06-23 索尼公司 拾光器装置
US6496466B1 (en) * 1999-07-09 2002-12-17 Industrial Technology Research Institute Folding mirror structure
JP2003185816A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Ricoh Co Ltd 形状可変鏡及び光ディスク情報入出力装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2462758A1 (fr) * 1979-08-03 1981-02-13 Thomson Csf Dispositif optique d'acces a une piste portee par un support d'information et systeme de memoire optique comportant un tel dispositif
US4761774A (en) * 1985-05-30 1988-08-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disc drive apparatus
DE59402170D1 (de) * 1994-08-24 1997-04-24 Schablonentechnik Kufstein Ag Vorrichtung zur Herstellung einer Druckschablone
US6496453B2 (en) * 2000-03-27 2002-12-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup
JP3904893B2 (ja) 2001-11-06 2007-04-11 シャープ株式会社 光ピックアップ装置
JP2003338071A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Olympus Optical Co Ltd 光ピックアップ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1220448A (zh) * 1997-09-30 1999-06-23 索尼公司 拾光器装置
US6496466B1 (en) * 1999-07-09 2002-12-17 Industrial Technology Research Institute Folding mirror structure
JP2003185816A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Ricoh Co Ltd 形状可変鏡及び光ディスク情報入出力装置

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