CN1489716A - 可形变镜子和备有该可形变镜子的信息装置 - Google Patents

Abstract

可形变镜子，其特征是：它是备有基片；具有由上述基片支持的，可以被个别驱动的多个光反射区域的反射器的可形变镜子，进一步备有独立地驱动上述多个光反射区域中的各个区域，从而控制各光反射区域和上述基片的配置关系的多个驱动部分，上述多个驱动部分中的各个部分备有由上述基片支持的多个电极、由于被上述多个电极中选出的一个电极所吸引，以转动轴为中心转动的转动部件、和按照上述转动部件的运动，使上述反射区域的特定部位和上述基片的距离变化的作用部件。

Description

可形变镜子和备有该可形变镜子的信息装置

技术领域

本发明涉及备有可以改变位置的光反射区域的可形变镜子(deformable mirror)和能够从媒体读出信息和/或将信息写入媒体的信息装置。又，本发明检测校正从外部光源入射的光束或来自内部备有的光源的光束的波面的补偿光学装置和波面检测装置。

背景技术

作为光学地检测信息的信息装置的已有技术例，我们说明光盘装置。在光盘装置中，将从激光源射出的去路光照射在作为记录媒体的光盘上，检测被反射的归路光的强度变化。而且，能够根据该归路光的强度变化，检测记载在光盘中的信息。在这种信息装置中，为了进行可靠性高的再生或记录，必须良好地保持光束的光点形状。因此，抑制光程中发生的光束的波面象差是重要的。

在光盘装置的情形中，在发生波面象差的要因中，存在着由光束的光轴与光盘记录面的倾斜、光盘基材厚度的变化、附着在光盘上的指纹等的污垢产生的影响等的种种因素，波面象差的种类也与发生波面象差的要因有关而不同。例如，在由倾斜引起的波面象差中，彗形象差和象散起支配作用，在由光盘基材厚度的变化引起的波面象差中，球面象差起支配作用。

至今，已经提出了从激光头的输出信号检测特定种类的象差，对其进行校正的技术，这种构成，例如，记载在日本2000年公布的2000-155979号专利公报中。我们参照图26(a)和(b)，说明上述专利公报中记载的已有的信息装置。

在这种信息装置中，如图26(a)所示，从半导体激光器等光源101射出的光束通过半透明镜302由准直仪透镜303变换成大致平行光后，透过波面变换元件304。此后，透过波面变换元件304的光，通过物镜305越过光盘306的基片入射到记录再生信息面上。

在光盘306的记录再生信息面上反射的光束，再次透过基片，顺次地透过物镜305、波面变换元件304和准直仪透镜303。而且，在半透明镜302上反射后，在全息图302上被衍射，入射到信号检测用的光检测器307。

光检测器307由检测信息信号、聚焦信号和跟踪信号等的控制信号、和光束的象差的管脚二极管等的光检测元件构成。这些检测元件，存在着对于各个信号检测中的每一个单独地构成的情形、和将功能统合起来兼有许多功能的情形。在信号处理电路308中对检测出的象差进行处理，驱动波面变换元件304。

波面变换元件304是在被2块玻璃基片夹住的部分中封入液晶中的元件。波面变换元件304将光束通过的部分划分成多个区域，可以独立地在各个区域上加上电压，使对应部分的折射率变化，从而改变波面的相位。

作为光检测器307和全息图309的一个例子，图26(b)表示为了在波面象差中特别地检测彗形象差的构成。在从光盘反射会聚的归路光束312中，只有通过Y＞0的区域的大致中央部分313的光束与通过区域313以外的区域的光束分离开来，被会聚在2分割的光检测器317a，317b上，形成光点314。这里，当不发生象差时，光点314是为了聚焦并形成在光检测器317a，317b的分割线上而构成的。为了能够取出当在Y轴方向发生彗形象差时，对于通过除它以外的区域的光束相位超前，或者滞后的光束而设定区域313。

当通过区域313的光束相位滞后时，该光束成为会聚在光检测器的检测面后方那样的光束，光检测器317a的输出比光检测器317b的输出大。反之，当通过区域313的光束相位超前时，该光束成为会聚在光检测器的检测面前方那样的光束，光检测器317a的输出比光检测器317b的输出小。这样一来，通过检测2分割光检测器317a，317b的输出差信号，判别彗形象差的量和符号。

作为光检测器307和全息图309的其它例子，图26(c)表示为了特别地检测球面象差的构成。光轴310通过X-Y坐标系的原点。在从光盘反射会聚的归路光束322中，只使通过在被以光轴310为中心的直径不同的2个同心圆夹着的区域中的Y＞0的区域323的光束与通过区域323以外的区域的光束分离开来，被会聚在2分割的光检测器317a，317b上，形成光点324。这里，当不发生象差时，光点324是为了聚焦并形成在光检测器317a，317b的分割线上而构成的。当发生球面象差时，为了能够取得对于通过除它以外的区域的光束相位超前，或者滞后的光束而设定区域323。

当通过区域323的光束相位滞后时，该光束成为会聚在光检测器的检测面后方那样的光束，光检测器317a的输出比光检测器317b的输出大。反之，当通过区域323的光束相位超前时，该光束成为会聚在光检测器的检测面前方那样的光束，光检测器317a的输出比光检测器317b的输出小。这样一来，通过检测2分割光检测器317a，317b的输出差信号，判别球面象差的量和符号。关于其它的象差，例如即便关于象散，如果最佳地设计光检测器307和全息图309的配置和形状则也可以检测出来。

又，除了对于波面变换元件304的液晶方式以外，还具有使柔软的可形变镜子形变控制光程长的可形变镜子方式，在日本平成11年公布的11-14918号专利公报中揭示了这种技术内容。这种技术具有将金属薄膜蒸发在柔软的形变板的表面作为镜子的一面，在形变板的里面一侧在以所定间隙相对地配置的位置上设置电极，在该电极上加上电压通过静电力吸引形变板并使形变板发生形变的构成。

在上述那样的信息装置中，存在着以下那样的课题。

首先第一，因为波面象差的检测和校正限定于特定的类型，所以要与任意的波面象差对应是困难的。例如，如图26(b)所示，当为了能够检测Y轴方向的彗形象而设计全息图309和光检测器307时，就不能够正确地检测除此以外的波面象差(X轴方向的彗形象差、球面象差、象散等等)。图26(c)所示的情形也是相同的，不能够正确地检测除波面象差以外的象差。然而一般的波面象差如已经述说的那样是由于倾斜、光盘基材厚度的零散和双折射、指纹等的污垢等的复合要因而发生的，不一定只发生特定类型的象差。

这样要用根据特定的波面象差类型的象差检测构成来高精度地检测各种不同种类的波面象差是困难的。同样，在波面象差的校正中，例如彗形象差校正用的液晶驱动用的电极图案和球面象差校正用的是相互不同的，要用根据特定的波面象差的图案的象差校正构成来高精度地校正各种不同种类的波面象差也是困难的。

第二，要使波面校正的校正范围与响应性和精度同时成立是困难的。在用液晶的波面变换元件的情形中，如果使液晶层变厚则可以使波面的校正范围变宽，但是另一方面伴随着透过效率减少和响应速度降低、电极图案之间的光程长的不连续性增大导致校正精度恶化，要使这些特性同时成立是困难的。又，在用可形变镜子的波面变换元件中，因为只有使形变板操作的静电力为吸引力，所以存在着用已有例那样的构成只能在使形变板接近电极的方向上进行主动驱动那样的课题。从而，作为向相反方向的驱动力只有由于暂时形变的形变板的复原力引起的被动力，因为缺少驱动力的对称性所以控制精度和响应性很低。又，因为利用这种被动力进行双向驱动，所以由于不能不将某种程度预先发生形变的位置作为基准面，要通过驱动灵敏度的个别平衡等稳定地再现基准面的形状是困难的，因此使校正精度恶化。

本发明的主要目的是提供能够与各种不同类型的象差对应，可以高精度进行校正范围广，响应性卓越的波面象差的校正的可形变镜子和备有该镜子的信息装置。

又，本发明的其它目的是提供容易小型化、低成本化的相对位置精度高的补偿光学装置和波面检测装置。

发明内容

根据本发明的可形变镜子是备有基片、具有由上述基片支持的，可以被个别驱动的多个光反射区域的反射器的可形变镜子，进一步备有独立地驱动上述多个光反射区域中的各个区域，从而控制各光反射区域和上述基片的配置关系的多个驱动部分，上述多个驱动部分中的各个部分备有由上述基片支持的多个电极、由于被上述多个电极中选出的一个电极所吸引，以转动轴为中心转动的转动部件、和按照上述转动部件部件运动，使上述反射区域的特定部位与上述基片的距离变化的作用部件。

在某个优先的实施形态中，上述多个驱动部分分别与对应的反射区域耦合起来。

在某个优先的实施形态中，上述转动部件具有配置在上述转动轴上的支持部分、和与上述支持部分耦合的平板部分，上述转动部件的上述平板部分包含对于上述转动轴对称的第1导电性部分和第2导电性部分，上述多个电极包含通过间隙与上述平板部分的第1导电性部分相对地配置的第1电极、和通过间隙与上述平板部分的第2导电性部分相对地配置的第2电极。

在某个优先的实施形态中，上述反射器的各光反射区域，通过作为上述作用部件起作用的耦合部件，与在对应的上述驱动部分中的上述平板部分的第1导电性部件和第2导电性部件耦合起来。

在某个优先的实施形态中，在从上述多个驱动部分中选出的驱动部分中，通过进行使上述平板部分的上述第1导电性部件与上述第1电极的间隔、和上述平板部分的上述第2导电性部件与上述第2电极的间隔中的任何一方相对地变短的操作，能够使在与上述驱动部分耦合的上述光反射区域的表面上的曲率变化。

在某个优先的实施形态中，上述操作是通过在上述选出的驱动部分中的上述第1电极和上述第2电极中的任何一方上加上相对来说较高的电位实施的。

在某个优先的实施形态中，上述反射器是由它的周边固定在上述基片上的可以形变的膜构成的，预先在上述膜上给予张力。

在某个优先的实施形态中，上述反射膜是由具有比上述基片的热膨胀系数大的热膨胀系数的材料构成的，上述反射膜是在比使用温度高的高温下形成的。

在某个优先的实施形态中，上述耦合部件从上述膜突出，是由与上述膜材料相同的材料形成的部分。

在某个优先的实施形态中，在各驱动部分中的上述耦合部件与转动轴的距离是作为在上述基片上的上述驱动部分的位置的函数而设定的。

在某个优先的实施形态中，上述反射器是在位于从它的周边的内侧的固定点上固定在上述基片上的。

在某个优先的实施形态中，在上述多个驱动部分中，配置在对于上述固定点相对来说较近的位置上的驱动部分，与配置在离上述固定点相对来说较远的位置上的驱动部分比较，将对应的耦合部件与转动轴的距离设定得较小。

在某个优先的实施形态中，上述反射器是由相互分离的多个微型镜子构成的，上述多个微型镜子分别与上述多个驱动部分中的不同的驱动部分耦合，可以独立地改变位置。

在某个优先的实施形态中，当不将驱动信号给予上述驱动部分时，上述微型镜子的反射面排列在实质上曲率为零的假想的同一平面上，当将驱动信号给予上述驱动部分时，上述反射面对于上述平面向前方或后方改变位置。

在某个优先的实施形态中，上述微型镜子具有使与上述转动轴平行的方向为纵方向的形状，上述驱动部分具有使与上述转动轴正交的方向为纵方向的形状。

在某个优先的实施形态中，进一步备有接受指定上述多个驱动部分的选出的驱动部分的地址信号和给予由上述地址信号指定的上述驱动部分的驱动信号，根据上述地址信号和上述驱动信号，在上述选出的驱动部分中的上述电极上加上电压的电压施加电路。

在某个优先的实施形态中，上述电压施加电路备有根据第1时钟信号循环地更新n(n为2以上的整数)个输出值的地址计数器、根据将第1时钟分频成n份产生的第2时钟信号更新输出值的计数器、与上述地址计数器的输出相应地输出存储的驱动信号的存储器、比较上述存储器的输出与上述计数器的输出的比较器、与第1时钟信号相应地使上述比较器的输出移位的移位寄存器、和与上述第2时钟信号相应地锁存上述移位寄存器的输出的锁存部分。

根据本发明的信息装置是用从光源射出的去路光照射媒体，根据由上述媒体调制的归路光检测上述媒体保有的信息的信息装置，备有关于包含在横切上述归路光的光轴的截面中的多个检测区域中的各个区域，检测上述归路光的波面的波面检测器、根据设置在上述去路光和/或归路光的光程中，排列在横切上述光程的面上的多个驱动部分的操作，局部地改变上述去路光和/或归路光的光程长的波面校正器、和根据上述波面检测器的多个输出将多个驱动信号供给上述波面校正器，再构成上述归路光的全体波面的控制部分。

在某个优先的实施形态中，上述控制部分具有备有非对角的变换要素的多输入多输出变换部分。

在某个优先的实施形态中，上述波面检测器备有关于上述检测区域中的各个区域，独立地偏转上述归路光的偏转器、和具有备有接受关于上述检测区域中的各个区域，由上述偏转器偏转的上述归路光的多个受光部分的分割光探测器的光检测器，比较上述分割光探测器的多个分割部分中的各个分割部分的输出，检测在上述归路光的各检测区域中的波面。

在某个优先的实施形态中，将配置在上述归路光的强度相对低的部分中的检测区域的面积设定得比配置在上述归路光的强度相对来说较高的部分中的检测区域的面积大。

在某个优先的实施形态中，上述归路光具有与离光程中心的距离相应地减少的强度分布，将横切上述光程中心的检测区域的面积设定得比其检测区域的面小，设定随着离开上述光程中心，检测区域的面积增大，离开上述光程中心的距离相同的检测区域的形状是相互大致相同的，对于上述光程中心具有转动对称性。

在某个优先的实施形态中，上述媒体具有沿所定方向的衍射沟，与由上述衍射沟产生的干涉条件相应地分割上述多个检测区域，在同一个上述检测区域内，为了使上述干涉条件大致相同而进行设定。

在某个优先的实施形态中，将上述检测区域分割成使由上述衍射沟产生的干涉条件大致相同的多个区域。

在某个优先的实施形态中，上述偏转器包含具有对每个上述检测区域都不同的衍射光栅图案的全息图，上述全息图将归路光偏转到对每个检测区域都不同的至少2个偏转方向，偏转到包含在上述2个偏转方向中的第1偏转方向的归路光被在第1分割方向上设置分割线的第1分割探测器所接受，偏转到包含在上述2个偏转方向中的第2偏转方向的归路光被在至少与第1分割方向不同的第2分割方向上设置分割线的第2分割探测器所接受，比较由上述各分割线分割的探测器的输出，检测作为上述分割线的法线方向的不同的2个方向的波面成分。

在某个优先的实施形态中，备有根据归路光检测媒体保有的信息的媒体信息检测部分、和根据上述媒体信息检测部分的输出生成使上述波面检测器的输出有效的定时的定时部分，上述波面检测器，根据从上述定时部分输出的上述定时，检测上述归路光的局部波面。

在某个优先的实施形态中，上述波面校正器备有反射上述去路光和/或归路光的反射镜、和由静电力使上述反射镜在双向上改变位置的多个驱动部分。

根据本发明的信息装置是用从光源射出的去路光照射媒体，根据由上述媒体调制的归路光检测上述媒体保有的信息的信息装置，备有关于包含在横切上述归路光的光轴的截面中的多个检测区域中的各个区域，检测上述归路光的波面的波面检测器、根据设置在上述去路光和/或归路光的光程中，排列在横切上述光程的面上的多个驱动部分的操作，局部地改变上述去路光和/或归路光的光程长的波面校正器、和根据上述波面检测器的多个输出将多个驱动信号供给上述波面校正器，再构成上述归路光的全体波面的控制部分，上述波面校正器备有上述任何1项所述的可形变镜子。

在某个优先的实施形态中，上述控制部分备有对波面检测器的输出进行积分的积分部分和对上述积分部分的输出进行线性变换的非对角的第1行列计算部分的恒定偏差补偿部分、备有从上述恒定偏差补偿部分的输出和上述波面检测器的输出计算预测波面校正器的状态的非对角的第2行列计算部分的稳定化补偿部分、和输入上述恒定偏差补偿部分的输出和上述稳定化补偿部分的输出之和，生成到驱动部分的驱动信号的对角变换部分。

在某个优先的实施形态中，上述对角变换部分进行非线性计算。

在某个优先的实施形态中，备有出射光的波长相互不同的多个光源和将从上述各光源射出的各波长的去路光照射在上述媒体上的光学系统，将上述波面校正器配置在上述光学系统中，上述波面校正器对每个波长分离由上述媒体调制的归路光，对每个波长检测上述归路光的波面。

在某个优先的实施形态中，备有会聚从上述多个光源射出的归路光并照射在媒体上的物镜，上述物镜的上述媒体一侧的数值孔径，与选出的光源相应地，取第1值和比上述第1值小的第2值中的任何一个。

在某个优先的实施形态中，上述多个光源中的至少1个光源形成作为发散方向的有限系统光起作用的去路光，将上述去路光入射的上述物镜的上述媒体一侧的数值孔径设定在第2值上。

在某个优先的实施形态中，上述去路光的成像点形成在上述物镜的前面。

在某个优先的实施形态中，它是设置了通过设置可以接受为了正确地检测出当令物镜的媒体一侧的数值孔径取第1值时保有的信息而构成的第1媒体、和为了正确地检测出当令物镜的媒体一侧的数值孔径取第2值时保有的信息而构成的第2媒体，并判别是否可以正确地进行上述检测，识别上述第1媒体和上述第2媒体的媒体识别部分的信息装置，最初在令上述物镜的媒体一侧的数值孔径取上述第2值的状态中，由上述媒体识别部分识别媒体是否是上述第2媒体后，在令上述物镜的媒体一侧的数值孔径取上述第1值的状态中，由上述媒体识别部分识别媒体是否是上述第1媒体。

根据本发明的其它信息装置是用物镜会聚从光源射出的归路光并照射在媒体上，根据由上述媒体调制的归路光检测上述媒体保有的信息的信息装置，备有将上述归路光分割成多个检测区域，检测上述每个检测区域的上述归路光的波面的波面检测器、根据上述波面检测器的多个输出计算表示上述归路光的全体波面的曲率的值的曲率计算部分、和根据上述曲率计算部分的输出控制上述物镜的物镜控制部分。

根据本发明的补偿光学装置是备有将光束分割成多个检测区域并使光束偏转的偏转器、配置在接受由上述偏转器偏转的上述光束的位置上的光检测器、和根据上述光检测器的输出对上述光束的波面进行校正的波面校正器的补偿光学装置，上述偏转器、光检测器和波面校正器形成在同一基片上，进一步备有形成上述光束入射到上述波面校正记录媒体上的光程的平行平板状的电介质部件。

在某个优先的实施形态中，上述电介质部件是由备有对于上述基片的主面非平行的倾斜面的微棱镜形成的，上述倾斜面作为上述光束的入射面或出射面起作用。

在某个优先的实施形态中，上述光束的入射方向或出射方向与上述微棱镜的倾斜面的法线方向大略一致。

根据本发明的其它补偿光学装置备有上述任何1个可形变镜子、和接受由媒体对由上述可形变镜子反射的光进行调制得到的光的光检测器，上述可形变镜子和上述光检测器是集成在同一基片上的。

根据本发明的其它信息装置备有上述任何1个补偿光学装置。

附图说明

图1是本发明的实施形态1中的信息装置的概略构成图。

图2(a)到(d)是本发明的实施形态1中的波面相位检测器的概略构成图。

图3是本发明的实施形态1中的可形变镜子的概略构成图。

图4是本发明的实施形态1中的调节器和反射膜的分解立体图。

图5(a)和(b)是本发明的实施形态1中的可形变镜子的平面图。

图6(a)和(b)是本发明的实施形态1中的光束波面的偏转操作说明图。

图7(a)和(b)是本发明的实施形态1中的可形变镜子的放大平面图。

图8是本发明的实施形态1中的控制部分的概略构成图。

图9是本发明的实施形态2中的信息装置的概略构成图。

图10(a)和(b)是本发明的实施形态2中的蓝色激光模块和偏振全息图的概略构成图。

图11(a)到(c)是说明本发明的实施形态2中的聚焦误差与到光探测器的聚光位置的关系的原理说明图。

图12(a)到(c)是本发明的实施形态2中的信息记录装置的不同光盘种类的光学系统概要图。

图13是本发明的实施形态3中的可形变镜子的概略构成图。

图14(a)和(b)是本发明的实施形态4中的可形变镜子的概略构成图。

图15是本发明的实施形态4中的调节器和反射镜的配置图。

图16(a)和(b)是本发明的实施形态5中的可形变镜子的概略构成图。

图17是本发明的实施形态6中的补偿光学装置的概略构成图。

图18是本发明的实施形态6中的可形变镜子的放大分解立体图。

图19是本发明的实施形态6中的可形变镜子的概略构成图。

图20(a)和(b)是本发明的实施形态6中的全息图的概略构成图。

图21(a)到(c)是本发明的实施形态6中的光检测器的概略构成图。

图22是本发明的实施形态6中的控制部分的概略构成图。

图23是本发明的实施形态7中的补偿光学装置的概略构成图。

图24是本发明的实施形态8中的补偿光学装置的概略构成图。

图25(a)是本发明的实施形态9中的信息装置的概略构成图，图25(b)是用该信息装置的补偿光学装置的立体图。

图26(a)到(c)是表示已有的信息装置的一个例子的构成图。

具体实施方式

下面，我们参照附图说明本发明的实施形态。

(实施形态1)

首先一面参照图1，一面说明本发明的信息装置的实施形态。图1是本实施形态的概略构成图。在图1的信息装置中，成为光源的激光波长405nm的GaN系的蓝紫色半导体激光器1射出起着作为对记录媒体的“写入/读出光”的作用的激光。从半导体激光器1射出的光，在由准直仪透镜2变换成大致平行光后，入射到整形棱镜3。整形棱镜3具有将折射率不同的2块玻璃材料贴合在一起减少色差那样的构成，能够将椭圆形光束整形成圆形光束。

从整形棱镜3射出的光由偏振光束分裂器4分离成P偏振光和S偏振光，P偏振光由透镜5会聚在前光观测器6上。前光观测器6是以用于保持半导体激光器1的出射光量恒定的功率控制为目的的光检测器，将它的输出反馈到图中未画出的激光器驱动电流控制电路，对半导体激光器1的驱动电流进行控制。

另一方面，由偏振光束分裂器4分离出来的S偏振光通过1/4波长板7变换成圆偏振光。这个圆偏振光，它的波面的相位由可形变镜子(deformable mirror)8进行校正后，由物镜9将它会聚在光盘10的记录层上。

可形变镜子8备有可形变的反射膜、使它形变的多个调节器。如果根据可形变镜子8，则能够通过控制在反射膜的多个位置上的位置变化量，调整与上述多个位置对应的光束的各部分中的光程长，校正波面的相位。我们将在后面述说可形变镜子8的详细构成。

物镜9是组合2个透镜的组合透镜，将光盘一侧的数值孔径NA设计为0.75～0.85。

在本实施形态中使用的光盘10是单面2层记录光盘。这个光盘10备有各自的厚度为0.1～0.6mm的2块光盘基片、和由设置在各光盘基片上的相位变化记录材料或色素系记录材料构成的记录层，2块基片通过厚度为30～50μm的透明粘合层粘合起来。

光盘10的各段具有头部10a、镜部10b和数据部10c。在头部10a中，在预置槽中形成成为前导沟道的PLL同步基准的VFO信号和地址信号。镜部10b是与头部10a连续地形成的，是没有预置槽和纹道的平坦区域。镜部的长度1m是为了满足下列公式1的关系而形成的。结果，至少在将会聚的光束点17的全体收集在镜部10b内的状态中，后述的波面相位检测器16能够进行光检测。在本实施形态中，将镜部的长度1m设定为5～10μm。

[公式1]

1m＞λ/NA

在数据部10c中形成以一定周期摆动的深度为1/6λ的纹道，在纹间表面部分和纹道部分双方中进行记录。从摆动读出的周期信号用于取得与记录时的时钟同步。

由光盘10反射的光束，由物镜9再次变换成大致平行光。该光在可形变镜子8上反射后，再次通过1/4波长板7，进一步通过偏振光束分裂器4被半透明镜11分割。经过半透明镜11分割的光束的一部分由会聚透镜12变换成球面波。这个球面波被全息图20分割成多个光束，会聚在光检测器13上。光检测器13检测用于对物镜9进行聚焦控制和跟踪控制的控制检测信号和头部10a及数据部10c的记录信号。光检测器13备有图中未画出的多个分割受光区域，合成来自这些区域的各个区域的输出信号生成上述信号。

聚焦控制信号是用SSD(Spot Size Detection(光点尺寸检测))法作成的，跟踪控制信号是用推挽法作成的。全息图20的光栅图案和光检测器13的受光区域形状是为了正确地得到这些信号而设计的。

将经过半透明镜11分割的光束的另一部分导入备有透镜阵列14和光检测器阵列15的波面相位检测器16。波面相位检测器16的详细情况将在以后述说。

只在光束点17位于镜部10b内的所定定时对波面相位检测器16的输出进行取样，用于对可形变镜子8的控制。这个定时能够通过对从头部10a的VFO信号作成的时钟信号进行计数得到。

此外，物镜9是为了在不驱动可形变镜子8的调节器动的状态中，使聚焦在2层的光盘10中接近光束入射面的第1层一侧上时比聚焦在第2层一侧上时象差小而设计的。

其次，我们一面参照图2(a)～(d)，一面详细说明本实施形态中使用的波面相位检测器16。图2(a)～(d)表示波面相位检测器16的概略构成。

波面相位检测器16，如图2(a)所示，备有关于多个检测区域中的各个区域，独立地偏转归路光的透镜阵列14和备有接受关于各个检测区域，由透镜阵列14偏转的归路光的多个受光部分的光检测器阵列15。

透镜阵列14是分别集成具有各自焦点的19个透镜的偏转器，能够将光束18会聚在每个局部区域(检测区域)中。光检测器阵列15具有配置在与透镜阵列14的各透镜焦点对应的位置上的pin型4分割光二极管。

在本实施形态中，当光束18的波面成为与光轴正交的平面时，换句话说，当光束18是完全的平面波时，为了使各透镜的焦点和4分割光二极管的各个分割中心一致而决定透镜阵列14和光检测器阵列15的相互位置关系。

在光检测器阵列15中，与它成为一体地设置前置放大器19，由前置放大器19对光检测器阵列15的输出进行放大计算。

图2(b)表示透镜阵列14的平面布局。透镜阵列14中包含的各透镜14a～14s具有大致六角形，但是各透镜的面积是不均匀的。位于透镜阵列14中心的14a面积最小，在从透镜阵列14中心的半径越大的位置上面积越大。设定透镜14b～14g相互形状和面积相等，并且各透镜的面积都比14a的面积大。进一步，为了与透镜14b～14g比较，位于从透镜阵列14中心的外侧的透镜14h～14s中的各个透镜具有比透镜14b～14g中的各个透镜的面积大而进行布局。对于从透镜阵列14中心的距离的各透镜的面积比率的分布是为了与光束18的光强度分布的倒数成比例而进行设定的，结果，透镜14a～14s的各个透镜会聚的光量相互相等。如果进行更详细的说明，则因为光束18的光强度分布是高斯分布地中心强度高周边强度低，所以与此一致地透镜14a～14s的面积被设定得在透镜14的中心小，在周边大。结果，由平均光强度×透镜面积表示的每个透镜的会聚光量在透镜阵列14全体中大致均匀。从而，如图2(c)所示，4分割光探测器15a～15s中的各个探测器接受的光量相互大致相等，使4分割光探测器15a～15s的输出信号的S/N比均等化。结果，对于全体4分割光探测器15a～15s能够提高各自的检测精度。

此外，因为在图2(c)中，表示了4分割光探测器15a～15s和透镜14a～14s的相对位置关系，所以用二点虚线合并地标记对应的透镜的分割形状。如图2(c)所示，将4分割光探测器15a～15s配置在各透镜14a～14s的焦点位置上。具体地说，将4分割光探测器15a配置在光检测器阵列15的原点O上，4分割光探测器15b～15g以60°的间隔配置在以原点O为中心的半径r1的同心圆上。又，将4分割光探测器15h～15s以30°的间隔配置在以原点O为中心的半径r2的同心圆上。

在4分割光探测器15b～15s上将各探测器4分割的2条分割线是分别沿向着原点O的半径方向和与它正交的切线方向形成的。在4分割光探测器15a的情形中，因为不能够定义半径方向和切线方向，所以例外地将探测器分割线设置在图中的水平方向和垂直方向上。

各4分割光探测器15a～15s为了1个1个地输出与各分割部分中的光量对应的4通道的信号，生成共计19×4个通道的信号。各4个通道的信号在放大器中放大并计算，变换成表示光束的位置变化的2个通道的差信号与1个通道的和信号的共计3个通道输出信号。

我们以4分割光探测器15b为例，用图2(d)说明用于生成输出信号的构成。图2(d)表示4分割光探测器15b和前置放大器19b的构成。在图2(d)中，参照符号“R”表示向着原点O的半径方向，参照符号“T”表示与R方向正交的切线方向。由沿R方向的分割线和沿T方向的分割线将4分割光探测器15b分割成区域15ba～15bd。前置放大器19b是由前段的4个前置放大器19ba～19bd、后段的2个差动放大器19be、19bf和1个放大器19bg共计7个放大器组构成的。

分别地，将区域15ba的输出输入到前置放大器19ba、19bc，将区域15bb的输出输入到前置放大器19bc、19bd，将区域15bc的输出输入到前置放大器19bb、19bd，将区域15bd的输出输入到前置放大器19ba、19bb中，进行放大和加法运算。分别地将前置放大器19ba的输出输入到差动放大器19be的+侧和放大器19bg，将前置放大器19bb的输出输入到差动放大器19bf的+侧，将前置放大器19bc的输出输入到差动放大器19bf的-侧，将前置放大器19bd的输出输入到差动放大器19be的-侧和放大器19bg。因此，分别地，差动放大器19be输出输出Ybt，差动放大器19bf输出输出Ybr，差动放大器19bg输出输出Sb。

这里，输出Ybt表示沿半径方向R的分割线两侧的光量差，是关于到会聚点的切线方向T的位置变化的信号。将这个信号简单地记为(15ba+15bd)-(15bb+15bc)。输出Ybr表示沿切线方向B的分割线两侧的光量差，是关于到会聚点的半径方向R的位置变化的信号。也将这个信号简单地记为(15bc+15bd)-(15ba+15bb)。输出Sb是表示4区域的光量总和的信号，也将这个信号记为(15ba+15bb+15bc+15bd)。

图中未画出，但是对于全部的4分割光探测器15a～15s设置前置放大器19a～19s，与上述15b和19b的关系相同地设定它们各自的输入输出关系。因此，前置放大器19输出Yat～Yst，Yar～Ysr，Sa～Ss的信号。根据这些信号作成图1中的可形变镜子8的控制信号。此外，对于在原点O的4分割光探测器15a不能够定义半径方向R和切线方向T，这里为了方便起见决定图中的水平方向为R方向，垂直方向为T方向。

其次，我们一面参照图3～图5一面说明可形变镜子8的构成。本实施形态的可形变镜子8例如能够用半导体制造加工技术制作。在本实施形态中，通过在同一块硅基片上集成多个调节器和用于驱动各调节器的驱动电路，制作可形变镜子8。

首先，参照图3。图3表示本实施形态中的可形变镜子8的概略构成。

本实施形态的可形变镜子8进一步备有基片21、具有由上述基片21支持的，反射面的形状能够变化的反射膜(反射器)32、和独立地驱动反射膜32的多个部位，因此控制上述多个部位与基片32的距离的多个驱动部分(调节器33)。因为当由调节  33驱动反射膜32的多个部位时，与驱动部位对应的反射膜32的表面部分的形状发生变化，所以由该表面部分引起的光的反射状态发生变化。从而，能够考虑反射膜32的连续的表面可以由多个调节器33驱动的多个光反射区域构成。这样在本实施形态的可形变镜子中，作为反射器起作用的反射膜32具有可以个别地驱动的多个光反射区域。此外，本发明的可形变镜子的反射器也可以由相互分离的多个微小镜子构成。这时，各微小镜子的镜面作为个反射区域起作用。我们将在后面详细地说明这种可形变镜子的实施形态。

各调节器33备有设置在基片32上的第1固定电极29和第2固定电极29′、以转动轴为中心转动的转动部件(轭状物28)、和按照轭状物28的运动改变反射膜32的特定部位与基片21的距离的作用部件(耦合突起30a)。

轭状物28具有配置在转动轴上的支持部分(支持柱27)和与支持柱27耦合的平板部分。平板部分具有对于转动轴对称的第1导电性部分(第1部分28a)和第2导电性部分(第2部分28b)。轭状物28的第1部分28a和第2部分28b，分别通过间隙与第1固定电极29和第2固定电极29′相对地配置。

各调节器33分别与反射膜32的对应部位耦合，能够双向地驱动反射膜32的所定部位的位置。换句话说，反射膜32的所定部位通过从反射膜延伸的32的耦合突起30a，与对应的轭状物28的第1部分28a或第2部分28b中的任何一个耦合。而且，反射膜32的上述所定部位能够在对基片大致垂直的方向中通过冲程操作改变位置。因为这个冲程的大小为光波长的2倍左右或以下，所以可以高精度地调制反射光的相位。

在操作时，当在选出的驱动部分中的第1固定电极29和第2固定电极29′中的任何一个上加上相对来说较高的电位时，高电位的固定电极通过静电力吸引轭状物28的第1部分28a或第2部分28b中的相对地配置部分。结果，轭状物28的第1部分28a与第1固定电极29的间隔、和轭状物28的第2部分28b与第2固定电极29′的间隔中的任何一方相对地变短。这样一来，能够使在与上述选出的驱动部分耦合的反射膜32的相当部位的曲率变化。如果根据这样构成的调节器，则对于从基片远离的方向也好，对于接近基片的方向也好，都能够通过调节器的驱动力快速地产生反射膜32的局部的位置变化。

反射膜32是由它的周边固定在基片21上的可以形变的膜形成的，预先在反射膜32上给予张力。因此，当第1固定电极29和第2固定电极29′成为等电位时，反射膜32迅速地回复到原来的平坦的形状。

在本实施形态中，基片21是由硅晶片形成的，在基片21上集成CMOS的驱动电路22。在图3中，只图示了驱动电路22的方框构成，在图中没有画出构成CMOS的n沟道MOSFET和p沟道MOSFET的具体截面构成。但是，模式地图示了作为驱动电路22最上层的Al配线层23。在配线层23上设置由SiO₂系或SiN系的材料形成的绝缘层24。通过CMP(Chemical Mechanical Polishing(化学机械抛光))使绝缘层24的上面平坦化。在绝缘层24上设置用于使上层电极和下层的配线层23电接触的开口部分(镀敷金属夹层)。

在本实施形态中，在绝缘层24上形成的调节器的个数全部为30个，但是在图3中为了简单起见只画出了位于基片周边26的近旁的3个调节器。

其次，我们参照图4更详细地说明调节器33的构造。图4是本实施形态中的调节器33和反射膜32的分解立体图。

本实施形态中的调节器33具有在图4中未画出的基片绝缘层上形成的基极34。基极34是由与第1和第2固定电极29、29′相同的材料形成的，最好，通过对Al等的金属膜制作布线图案，同时制作第1和第2固定电极29、29′。

基极34备有由一点虚线所示的支持柱安装部分34a、和当轭状物28最大限度转动时与它相接的轭状物相接部分34b、34b′。因此，能够防止轭状物28与第1和第2固定电极29、29′接触。

将第1固定电极29和第2固定电极29′设置在夹着支持柱25形成的轭状物28的转动轴A的大致对称的位置上。轭状物28具有大致平板形状，通过合叶部分28b与支持柱25连接。轭状物28可以通过合叶部分28b的转动形变以转动轴A为中心进行转动。

轭状物28具有分开在夹着转动轴A相互左右相反的位置上的第1部分28a和第2部分28a′，第1部分28a处于通过间隙与第1固定电极29相对地配置的位置上，第2部分28a′处于通过间隙与第2固定电极29′相对地配置的位置上。又，轭状物28在由一点虚线所示的轭状物滑动端28c与耦合突起30a耦合。

轭状物滑动端28c处于轭状物28的第1部分28a的区域内，在只离开转动轴A所定距离的位置上。如后面所述那样，能够使这个距离对于每个调节器都是不同的。轭状物28和支持柱25能够通过刻蚀同一个Al层形成。轭状物28和支持柱25与基极34一起具有导电性，而且，因为相互电连接，所以轭状物28的电位与基极34的电位相同。

本实施形态的反射膜32包含由SiO₂系或SiN系的绝缘体构成的基材膜30和在它上面形成的Al或Au材料的反射层31。反射层31能够通过在基材膜30上蒸涂薄的金属层制作出来。

耦合突起30a是在与基材膜30的同一个膜形成过程中形成的，具有使基材膜30与轭状物28耦合的功能。在设置耦合突起30a以外的地方，在轭状物28与基材膜30之间设置间隙。由于存在该间隙，即便轭状物28转动，也能够防止基材膜30与轭状物28在耦合突起30a以外的部分直接接触。

轭状物28与基材膜30之间的间隙和轭状物28与第1和第2固定电极29、29′之间的间隙，例如，可以如下地进行制作。即，在镜子制造阶段，在与上述间隙相当的部分中形成由有机材料构成的牺牲层后，最后用等离子刻蚀等方法除去牺牲层。这里，基材膜30，在除去这个牺牲层前，用CMP对反射面进行平坦化处理。当进行CMP处理时，在基材膜30上在与膜面垂直的方向上加上应力，但是因为具有牺牲层所以能够抑制基材膜30的形变，可以提高CMP处理后的反射面的加工精度。通过在上述平坦化处理后除去牺牲层，能够得到平面度高的反射面。

当在第1固定电极29和轭状物28之间加上电位差时，如上所述，第1部分28a由于静电力被吸引到接近第1固定电极29的方向，结果，轭状物28以转动轴A为中心沿反时钟方向CCW转动。又，当在第2固定电极29′和轭状物28之间加上电位差时，如上所述，第2部分28a′由于静电力被吸引到接近第2固定电极29′的方向，结果，轭状物28以转动轴A为中心沿顺时钟方向CW转动。

通过耦合突起30a作为在上下方向驱动反射膜32的驱动力传达轭状物28的CCW方向和CW方向的转动，在接近基片的方向和从基片离开的方向的双向上可以形变地设置反射膜32。

如上所述在本实施形态中，轭状物28备有分开在夹着转动轴A的相反侧的位置上的第1部分28a和第2部分28a′，而且，使第1固定电极29与第1部分28a相对地配置，使第2固定电极29′与第2部分28a′相对地配置。而且，通过耦合突起30a使反射膜32与第1部分28a耦合，因为采用这样的构成，所以能够使反射膜32的所定部位接近基片21，或从基片21远离，能够在双向有效地驱动反射面32的多个局部区域。这样一来，如果根据本实施形态，则能够提供驱动的对称性高，控制精度和响应性卓越的可形变镜子。

此外，在不在第1固定电极29和第2固定电极29′上加上对于轭状物28的电位差的状态中，即在不给予驱动信号的状态(中立状态)中，反射膜32保持通过CMP加工得到的平面精度高的反射面。在本实施形态的可形变镜子中，将上述中立状态中的反射面的位置作为中立点，对于这个中立点在双方向驱动反射面的位置。在已有的可形变镜子中，将反射面配置在中立点上，需要在反射膜上加上初期形变，但是在本实施形态中，不需要这样的初期形变。从而，在本实施形态中，没有由于初期形变时的驱动灵敏度的零散等引起的中立点的再现性恶化的问题，能够提供校正精度高的可形变镜子。

此外，因为轭状物相接部分34b、34b′防止了轭状物28与第1和第2固定电极29、29′接触，所以能够确实地防止两者之间的短路。

我们再次参照图3。

轭状物28通过支持柱27和镀敷金属夹层25与配线层23连接，操作时的轭状物28的电位总是保持在接地电位(以下，令这个电位为“L”。)。因为通过镀敷金属夹层25′、25″使第1和第2固定电极29、29′与配线层23连接，所以第1固定电极29的电位被控制在V0，第2固定电极29′的电位被控制在V1。

第1和第2固定电极29、29′的电位通过驱动电路22，在接地电位L与相对来说较高的电位(电位H)之间进行切换。例如可以将“高电位”设定在5V。只将电位V0和V1的一方控制在电位H。轭状物28通过静电力被吸引到电位H的固定电极一侧，结果，在顺时钟方向或反时钟方向产生转动力。可以将转动力的大小控制调节在例如由8位表示保持在电位H的状态中的时间的多个级别上(256个台阶)。当不产生转动力时，将电位V0和V1设定在L电位。

此外，最好将基材膜30与轭状物28之间的间隙和轭状物28与第1和第2固定电极29、29′的间隙dg分别设定为约2～15μm。在本实施形态中，间隙dg的设计值哪个都为5μm。又，基材膜30的膜厚最好为0.5～3μm。本实施形态的设计值为1.2μm。将反射膜31的厚度设定在例如0.1μm以下。

驱动电路22接受调节器的各固定电极的地址Ain和表示驱动力的控制数据Din，进行到各固定电极的输出电压V0～V59的H/L的时间控制。驱动电路22由存储器35、地址计数器36、计数器37、比较器38、移位寄存器39和锁存器40构成。

存储器35是存储60个固定电极(调节器数30×2)的控制数据的位宽度的存储器。地址是6位(＝64)，只能有效地使用其中的60个。地址计数器36将6位地址给予存储器35，串行地发送60个控制数据。地址计数器36由初始化(clr)信号进行复位，根据时钟(clk)信号进行计数。计数器37是由初始化(clr)信号进行复位，读出60个控制数据后根据选通脉冲(stb)信号进行计数的8位的增值计数器。

比较器38比较计数器37的输出和存储器35的8位数据，将1位的串行数据发送给移位寄存器39。如果存储器35的数据比计数器37的输出大，则输出1(H)，否则输出0(L)。移位寄存器39是与clk信号相应地进行操作的64位的移位寄存器，能够有效地使用其中的60位。锁存器40是与stb信号相应地锁存移位寄存器39的值的64位的锁存器，与移位寄存器39同样地能够有效地使用60位。

下面我们说明这个驱动电路22的操作。根据由地址计数器36给出的6位的地址连续地读出64个(其中有效的60个)写入存储器35的8位的控制数据。当地址计数器36巡回一次，全部读出存储器35的控制数据时，根据stb信号将存储在移位寄存器39中的数据存储在锁存器40中，同时对计数器37的输出进行计数，再次从最初读出存储器35的内容。当令这个周期为T时，它成为到调节器的通电时间的最小单位。当然可以通过由计数器37的段数决定的256次重复这个周期T，对通电时间进行控制。

这时，从存储器35读出每个周期都相同的控制数据，但是因为每一个周期中计数器37的值增加，所以因为存储  35的输出在计数器37的值以下，比较器38的输出成为0。从而，锁存器40的输出与输入的控制数据Din成比例，能够以最小分辨率T并行地控制到全部调节器的固定电极的通电时间。通电时间Din·T与控制周期256·T的比称为通电时间占空比(duty)U，U取0～255/256之间的值。

下面，我们用图5说明可形变镜子8的反射膜形状和调节器的驱动点配置。图5是本实施形态中的可形变镜子8的平面图。

首先，我们参照图5(a)。黑点8a～8ad所示的30个点是调节器的驱动点。调节器的驱动点与耦合突起(图3中的30a)的位置相当，实际上是上下驱动反射膜的点。又，×记号参考地图示与由光检测器阵列说明的19个4分割光探测器对应的位置。为了防止图形变得烦杂，只在后面的操作说明中再次取到的3个点15a、15b、15s记载号码，但是使图2(c)中说明的配置位置左右镜反转。左右镜反转的理由只不过是为了使可形变镜子8与光检测器阵列方向一致地配置，成为与关于同一光束的点对应的正好是右手与左手的关系这样单纯的理由。又，原点O、半径r1、r2也与图2(c)中说明的对应。

再次参照图5(a)。驱动点8a～8f位于与以原点O为中心的半径r1的圆外切的六角形的顶点，邻接的2点的中心与×记号表示的4分割探测器的中心点大致一致。又，驱动点8g～8r位于与以原点O为中心的半径r2的圆外切的十二角形的顶点，邻接的2点的中心与×记号表示的4分割探测器的中心点大致一致。进一步，驱动点8s～8ad在以原点O为中心的半径r3的圆上构成的12个点。通过在这30个驱动点上的位置变化控制，可以设定反射膜32的表面形状。此外，反射膜32在圆形周边26和原点O近旁的微小区域中与基片一体化，对位置变化进行限制。

这里，将半径r3设定在比入射到可形变镜子的光束的光束半径大的值上。其理由是为了使将反射膜32固定在周边26上引起的位置变化约束条件给予波面相位校正精度的影响极小。又，在周边26近旁在反射膜32上设置孔32a。从而，能够减少伴随着周边26的位置变化约束条件的校正精度恶化。

在反射膜32上在不会导致显著地减少反射光束的光量的限度内设置多个半径1～2μm的小孔32b。由于存在小孔32b，能够得到下列的2个效果。

第1个效果是改善控制响应性。由于小孔32b形成空气的通风口，能够减少反射膜32的周围空气阻碍反射膜32移动的影响。第2个效果是在制造阶段，由于小孔32b使刻蚀剂的流入路径分散，提高了蚀剂过程的生产性。更详细地说，在除去牺牲层作成轭状物周围的间隙的过程中，因为小孔32b协助孔32a作为刻蚀剂的进入孔起作用，所以能够得到防止残留除去的牺牲层和缩短刻蚀工序所需的时间的效果。

图5(b)表示调节器的平面配置的布局，该图所示的状态与从图5(a)的状态除去反射膜32的状态对应。为了识别图5(b)中的30个调节器而添加的字母a～ad与图5(a)中驱动点8a～8ad的识别添加字母对应。为了防止图的烦杂化没有将全部的标号都记载下来。

如从图5(b)看到的那样，调节器33a～33ad具有大致棱形形状，除了在各调节器中的驱动点8a～8ad的位置外，全部具有相互相同的尺寸和形状。即，固定电极、支持柱、轭状物的形状对于各个调节器都是相同的。棱形形状的顶角，锐角一侧实质上为60度，钝角一侧实质上为120度。这种形状，当以原点为中心配置6个调节器时，能够高效率地配置调节器。

其次，我们说明在各调节器中的驱动点的位置。设定从一点虚线所示的调节器的转动中心到驱动点的距离，在内周一侧的调节器33a～33f中为L₁，在中周一侧的调节器33g～33r中为L₂，在外周一侧的调节器33s～33ad中为L₃。在本实施形态中，L₁＜L₂＜L₃的关系成立。这样，通过使从调节器的转动轴到驱动点的距离不恒定对每个调节器个别地进行设定，可变地设定调节器的位置变化设定范围。作为微型装置制作的本实施形态的调节器，因为由用于制造过程的掩模的图案决定它的平面形状，所以比较容易给予每个调节器不同的平面形状。

与此相反，膜厚方向的尺寸，根据制造过程的特性，给予每个调节器不同的值是困难的。从而，当由牺牲层的膜厚决定调节器的膜厚方向的位置变化设定范围时，不能不使无论哪个调节器都在同一个设定范围内。但是，如果根据本实施形态的构成，则将调节器的转动运动变换成离开基片的距离的位置变化运动。因此，通过使从调节器的转动中心到驱动点的距离不同，能够对每个调节器设定离开基片的距离的位置变化范围。

本实施形态中的反射膜32在原点O近旁固定在基片上。而且，可形变镜子，通过以它的原点O为基准进行滑动使反射膜32形变，能够高精度地控制反射面的形状。因此，最好使在原点O附近的内周一侧的调节器的位置变化量小，离原点O远的外周一侧的调节器的位置变化量大。在本实施形态中，通过如上所述地设定L₁＜L₂＜L₃的关系，实现该条件。

在本实施形态中，即便当在内周一侧的调节器33a～33f的控制系统中发生误动作时，因为调节器的位置变化量相对地小，所以可以使误动作给予镜子全体的影响减小。又，将调节器的位置变化范围设定得越小，因为越容易提高位置变化的分辨率和驱动力，所以能够进行响应性卓越，精度高的控制。

下面，我们一面参照图5和图6，一面说明可形变镜子8的光束偏转操作与光检测器阵列的4分割光探测器的输出的关系。图6表示本发明的实施形态1中的光束波面的偏转操作。

首先，我们参照图6(a)，说明当使可形变镜子8的反射膜32的位置变化时的归路光束P的局部波面变化Δψ。为了容易理解起见，我们说明1维模型。

光束作为去路光束从箭头A方向入射，在反射膜32上反射向着图中未画出的光盘行进，如箭头B那样地反射后作为归路光束入射，再次被反射膜32反射在箭头C方向射出。令这个归路出射光束为P。归路出射光束P的波面，即电场的同相位面，如果整体地看时则成为在平面波中加入象差成分的高次曲面，但是通过分割成多个局部在个局部内可以忽略高次成分进行近似处理。这里作为一次平面波近似，将归路出射光束P的局部波面的变化作为平面的倾斜变化Δψ进行处理。反射膜32的形变也只考虑一次成分，例如令邻接的驱动点之间的距离为L，相互的驱动点的位置变化量之差为ΔZ，能够将反射膜32的局部倾斜表示为θ＝ΔZ/L。因为光束的反射角变化成为反射膜32的倾斜变化的2倍，光束在去路、归路中共计被反射膜32反射2次，并且，Δψ为微小量，所以得到公式2那样的关系式，

[公式2]

Δψ＝4θ＝4ΔZ/L

因为实际的反射膜32面是2维的，所以需要对于正交的2个方向控制局部倾斜θ。正交的2个方向与光检测器阵列的4分割光探测器的分割形状一致，取圆的半径方向和切线方向。我们参照图5(a)说明这个反射膜32面是2维的倾斜与驱动点的位置变化的关系。首先，作为记号的定义，令反射膜32的驱动点8a～8ad中的位置变化分别为Za～Zad。在不驱动全部调节器的状态中，位置变化Za～Zad为零，反射膜32在驱动点8a～8ad、原点O、周边26的全部的点中实质上处于同一平面上。位置变化Za～Zad能够取正、负值，向纸面前方向的位置变化为正，向纸面后方向的位置变化为负。

将局部倾斜取作关于与×记号所示的19个4分割光探测器对应的位置15a～15s，×记号近旁的平均倾斜，分别定义半径方向成分θar～θsr和切线方向成分θat～θst的共计38个值。我们取代表性的3点15b(内圆)、15s(外圆)、15a(原点)为例说明这些位置变化Za～Zad、与半径方向和切线方向的局部倾斜θar～θsr、θat～θst的关系。

切线方向θbt如公式3所示，用驱动点8d和8c的位置变化之差除以两点间的距离作为内周的点15b近旁的局部倾斜。半径方向θbr如公式4所示，用将驱动点8c和8d的中点(即点15b自身)作为原点O的倾斜和将驱动点8k和81的中点作为原点O的倾斜的平均值。关于内周的其它5个点15c～15g也完全相同地给出θct～θgt、θcr～θgr。

[公式3]

$\mathrm{\θbt}=\frac{\mathrm{Zd}-\mathrm{Zc}}{2\·r_1\·\tan (\mathrm{\π}/6)}=\frac{\mathrm{Zd}-\mathrm{Zc}}{1.15\·r_1}$

[公式4]

$\mathrm{\θbr}=-\frac{\mathrm{Zc}+\mathrm{Zd}}{4\·r_1}-\frac{\mathrm{Zk}+Z1}{4\·r_2}$

切线方向θst如公式5所示，用驱动点8n和8m的位置变化之差除以两点间的距离作为外周的点15s近旁的局部倾斜。半径方向θsr如公式6所示，用将驱动点8m和8n的中点(即点15s自身)作为驱动点8z的倾斜和将驱动点8d和8e的中点作为驱动点8z的倾斜的平均值。关于外周的其它11个点15h～15r也完全相同地给出θht～θrt、θhr～θrr。

[公式5]

$\mathrm{\θst}=\frac{\mathrm{Zn}-\mathrm{Zm}}{2\·r_2\·\tan (\mathrm{\π}/12)}=\frac{\mathrm{Zn}-\mathrm{Zm}}{0.54\·r_2}$

[公式6]

$\mathrm{\θsr}=\frac{\mathrm{Zd}+\mathrm{Ze}-2\·\mathrm{Zz}}{2(r_3-r_1)}+\frac{\mathrm{Zm}+\mathrm{Zn}-2\·\mathrm{Zz}}{2(r_3-r_2)}$

切线方向θat如公式7所示，用驱动点8d和8a的位置变化之差除以两点间的距离作为与原点O重合的点15a近旁的局部倾斜。半径方向θar如公式8所示，用驱动点8b和8c的中点关于原点O形成的倾斜和驱动点8e和8f的中点关于原点O形成的倾斜的平均值。

[公式7]

$\mathrm{\θat}=\frac{\mathrm{Zd}-\mathrm{Za}}{2\·r_1/\cos (\mathrm{\π}/6)}=\frac{\mathrm{Zd}-\mathrm{Za}}{2.31\·r_1}$

[公式8]

$\mathrm{\θar}=\frac{\mathrm{Ze}+\mathrm{Zf}-\mathrm{Zb}-\mathrm{Zc}}{4\·r_1}$

如上所述，能够求得位置变化Za～Zad、与局部倾斜θar～θsr、θat～θst的关系。进一步当用与局部倾斜θ相同的添加字母显示，将归路出射光束P的波面变化Δψ，表示为半径方向成分Δψar～Δψsr、切线方向成分Δψat～Δψst时，可以应用公式2，求得位置变化Za～Zad与波面变化Δψar～Δψsr、Δψat～Δψst的关系。

其次，我们用图6(b)说明归路光束P的波面变化Δψ与光检测器阵列的4分割光探测器的输出的关系。为了简单起见对它也用1维模型。令透镜阵列14的1个透镜的平均透镜直径为d、焦点距离为f。由该透镜产生的光束P的焦点，当光束P为没有象差的平面波时，如一点虚线所示为了与光检测器阵列的4分割光探测器的分割线一致而进行调整。当用平面波近似光束P的局部波面，令给出这个倾斜变化Δψ时的焦点位置变化为ε时，ε由公式9给出。

[公式9]

ε＝f·Δψ

我们照样用由图2(d)说明的记号说明4分割光探测器的输出。令差信号为Y，和信号为S。当令焦点位置上的光束P的衍射界限半径为ω时，可以用公式10、公式11的近似。但是其中λ为光束P的波长。，

[公式10]

ω＝f·λ/(π·d)

[公式11]

$\frac{Y}{S}=\frac{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\ω}}=\frac{\mathrm{\π}\·d}{\mathrm{\λ}}\·\mathrm{\Δ\ψ}$

如从公式11可以看到的那样，关于4分割光探测器的输出，能够近似地使差信号与和信号之比Y/S与局部波面变化Δψ成比例。当将它扩大到2维时，能够将19个4分割光探测器15a～15s的差信号/和信号之比Yar/Sa～Ysr/Ss、Yat/Sa～Yst/Ss与局部波面变化Δψar～Δψsr、Δψat～Δψst联系起来。

如从以上的公式2～公式11和省略记载的同等公式判断的那样，因为光检测器阵列的各个4分割光探测器的差信号/和信号之比Y/S与光束P的局部波面变化Δψ成比例，这个局部波面变化Δψ可以用可形变镜子8的反射膜32的位置变化Z的一次式显示出来，所以能够从这些公式消去Δψ，用Z的线性显示表示Y/S。

其次，接着我们用图5(a)说明调节器的驱动力与位置变化Za～Zad的关系。令在在驱动点8a～8ad的调节器的驱动力为Fa～Fad。驱动力Fa～Fad能够取正、负值，令向纸面前方向驱动反射膜32的驱动力为正，向纸面后方向驱动反射膜32的驱动力为负。当令由反射膜32的构成决定的一定值的系数为k时，作为基本的考虑关于各驱动点公式12成立。这里省略对于F、Z、m、γ的添加字母(a～ad)的记载。m是关于驱动点的Z方向的运动的等效质量，γ是也包含空气阻力的粘性系数。又，ΔZ/L是对于周边点的倾斜，我们将接着说明它们的详细情况。

[公式12]

$F=m\·\frac{d^2}{{\mathrm{dt}}^2}Z+r\·\frac{d}{\mathrm{dt}}Z+k\·\frac{\mathrm{\ΔZ}}{L}$

我们取代表性的3点8a(内周)、8g(中周)、8t(外周)为例，用图7说明由ΔZ/L表示的项的详细情况。图7是本发明的实施形态1中的可形变镜子8的放大平面图。首先我们用图7(a)，说明关于内周的驱动点8a的ΔZa/L的详细情况。作为驱动点8a的周边的点，取原点O、驱动点8b、8f、8g、8r等5点，令各点与驱动点8a的距离分别为Lao、Lab、Laf、Lag、Lar。又，令将驱动点8r、8a和8g所成的角度二等分得到的角度为α1，将驱动点8g、8a和8b所成的角度二等分得到的角度为α2，将驱动点8b、驱动点8a和原点O所成的角度二等分得到的角度为α3，将原点O、驱动点8a和8f所成的角度二等分得到的角度为α4，将驱动点8f8a和8r所成的角度二等分得到的角度为α5。例如，驱动点8g和驱动点8a的平均倾斜为(Zg-Za)/Lag，从驱动点8a看到的视野角(α1+α2)的范围内可以近似地应用这个平均倾斜。也可以同样地考虑其它周边的点，得到公式13。

[公式13]

$\frac{\mathrm{\ΔZa}}{L}=\frac{{\mathrm{\α}}_1+{\mathrm{\α}}_2}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Za}-\mathrm{Zg}}{\mathrm{Lag}}+\frac{{\mathrm{\α}}_2+{\mathrm{\α}}_3}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Za}-\mathrm{Zb}}{\mathrm{Lab}}$

$+\frac{{\mathrm{\α}}_3+{\mathrm{\α}}_4}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Za}}{\mathrm{Lao}}+\frac{{\mathrm{\α}}_4+{\mathrm{\α}}_5}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Za}-\mathrm{Zf}}{\mathrm{Laf}}$

$+\frac{{\mathrm{\α}}_5+{\mathrm{\α}}_1}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Za}-\mathrm{Zr}}{\mathrm{Lar}}$

此外，Lao、Lab、Laf、Lag、Lar、α1～α5是完全从驱动点的配置形状求得的常数，能够用r₁、r₂的函数表示。其它内周的驱动点8b～8f的倾斜ΔZb/L～ΔZf/L也能同样求得。即便关于中周的驱动点8g的ΔZg/L，也与内周的驱动点8a的情形完全相同地进行考虑。作为驱动点8g的周边的点，取驱动点8a、8h、8r、8s、8t等5点，通过求得各点与驱动点8g的距离和从驱动点8g看的视野角，能够使ΔZg/L定式化。其它的中周的驱动点8h～8r的倾斜ΔZh/L～ΔZr/L也能同样求得。

即便关于外周的驱动点8t的ΔZt/L，基本考虑也是相同的，但是因为需要考虑周边26和孔32a的影响，所以我们用图7(b)进行说明。作为驱动点8t的周边的点，取驱动点8h、8g、8s、8u等4点和周边26，令各点与驱动点8t的距离分别为Lth、Ltg、Lts、Ltu、Lt。又，令2个孔32a的之间的连接部分32c的端点P₁、P₁与驱动点8t所成的角度为β₁，另一个的端点P₃、驱动点8t和8u所成的角度为β₂，将驱动点8u、8t和8h所成的角度二等分得到的角度为β₃，将驱动点8h、8t和8g所成的角度二等分得到的角度为β₄，将驱动点8g、8t和8s所成的角度二等分得到的角度为β₅，驱动点8s、8t和另一个端点P₄所成的角度为β₆。用以上那样的记号，用公式14表示ΔZt/L。

[公式14]

$\frac{\mathrm{\ΔZt}}{L}=\frac{{\mathrm{\β}}_1}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Zt}}{L_1}+\frac{{\mathrm{\β}}_2+{\mathrm{\β}}_3}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Zt}-\mathrm{Zu}}{\mathrm{Ltu}}$

$+\frac{{\mathrm{\β}}_3+{\mathrm{\β}}_4}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Zt}-\mathrm{Zh}}{\mathrm{Lth}}+\frac{{\mathrm{\β}}_4+{\mathrm{\β}}_5}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Zt}-\mathrm{Zg}}{\mathrm{Ltg}}$

$+\frac{{\mathrm{\β}}_5+{\mathrm{\β}}_6}{2\mathrm{\π}}\·\frac{\mathrm{Zt}-\mathrm{Zs}}{\mathrm{Lts}}$

Lt、Ltu、Lth、Ltg、Lts、β₁～β₆也是与内侧的驱动点相同从配置形状求得的常数，能够用r₂、r₃的函数表示。其它外周的驱动点8u～8ad的倾斜ΔZu/L～ΔZad/L也能同样求得。当将这样给出的ΔZa/L～ΔZad/L应用于公式12时，各调节器的驱动力Fa～Fad能够用各驱动点的加速度d²(Za)/dt²～d²(Zad)/dt²、各驱动点的速度d(Za)/dt～d(Zad)/dt、也包含周围的驱动点的位置变化Za～Zad的线性显示表示出来。

最后，我们说明给予调节器的固定电极的驱动电压(H状态)的通电时间占空比U与驱动力F的关系。通电时间占空比U是如图3中说明的那样，用控制周期分割H状态的通电时间得到的。如从图3所示的调节器的构成图可以看到的那样，固定电极29(或者29′)和轭状物28形成电容器，它的静电容量Ca成为由公式15的近似式表示那样的自身的位置变化Z的函数。这里，ε₀是真空介电常数，S是有效面积，k′是1以下的正常数。关于k′·Z前面的±号，当驱动固定电极29时为负，当驱动固定电极29′时为正。

[公式15]

$\mathrm{Ca}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{0}S}{\mathrm{dg}\±k^{\′}\·Z}$

驱动力F是在静电能量CaV²/2的距离方向的偏微分值上乘以通电时间占空比U得到的，由公式16进行近似。当作为静电容量Ca与电流路径的电阻值R的乘积的时间常数CaR大，电荷移动需要较多时间时，F和U的非线性变大，但是无论如何能够给出驱动力F作为与驱动方向的朝向对应，到固定电极的驱动电压的通电时间占空比U和位置变化Z的函数。

[公式16]

$F=\±\frac{-{\mathrm{\ϵ}}_{0}S{V}^2}{{(\mathrm{dg}\±k^{\′}\·Z)}^2}\·U$

将如以上说明那样的，从作为控制输入的到调节器的驱动电压的通电时间占空比U到作为检测输出的光检测器的输出信号的一连串关系设定在后述的控制部分上，控制部分利用这些关系进行波面相位控制。为了使用矢量说明控制部分的多输入多输出控制变得简洁，首先定义记号。但是，因为调节器的驱动力F、到固定电极的驱动电压的通电时间占空比U和位置变化Z的关系是没有来自其它调节器的干涉的独立的关系，并且是线性的，所以首先用线性矩阵求得从驱动力到光检测器阵列的输出的关系，此后采取将驱动力非线性地个别地变换到通电时间占空比U的方法，提高控制要求的计算效率。光检测器阵列的输出矢量y由公式17定义，是具有38个成分的列矢量。

[公式17]

$y={\[\frac{\mathrm{Yar}}{\mathrm{Sa}},\frac{\mathrm{Yat}}{\mathrm{Sa}},\frac{\mathrm{Ybr}}{\mathrm{Sb}},\frac{\mathrm{Ybt}}{\mathrm{Sb}},\·\·\·\·\frac{\mathrm{Ysr}}{\mathrm{Ss}},\frac{\mathrm{Yst}}{\mathrm{Ss}}\]}^T$

但是，右上角的T表示转置操作。可形变镜子8的状态矢量x由公式18定义，是具有位置变化Za～Zad和速度d(Za)/dt～d(Zad)/dt的60个成分的列矢量。

[公式18]

${\[\mathrm{Za},\mathrm{Zb},\·\·,\mathrm{Zab},\frac{\mathrm{dZa}}{\mathrm{dt}},\frac{\mathrm{dZb}}{\mathrm{dt}},\·\·\·,\frac{\mathrm{dZab}}{\mathrm{dt}}\]}^T$

调节器的驱动力矢量f由公式19定义，是具有驱动力Fa～Fad的30个成分的列矢量。

[公式19]

f＝[Fa，Fb，…，Fad]^T

调节器的通电时间占空比矢量u由公式20定义，是具有通电时间占空比Ua～Uad的30个成分的列矢量。

[公式20]

u＝[Ua，Ub，…，Uad]^T

由公式21给出的d是干扰矢量，由光盘的波面象差等产生的38个列矢量，是校正控制的对象。

[公式21]

d＝[Dar，Dat，Dbr，Dbt，…，Dsr，Dst]^T

矢量y、x、f服从公式22～公式23的状态方程式。

[公式22]

$\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{dt}}=\mathrm{Ax}+\mathrm{Bf}$

[公式23]

y＝Cx+d

矩阵A是60×60型，矩阵B是60×30型，矩阵C是38×60型的矩阵函数，矩阵A、B、C的各成分是用省略记载的与已经说明的公式2～公式14同等的公式决定的。矩阵A、B、C的成分中多数包含零，为了将其明确地表示出来在公式24～公式26中显示出用子矩阵的表示。

[公式24]

$A=\left[\begin{array}{cc}0& I\\ A_1& {\mathrm{\λ}}_1\end{array}\right]$

[公式25]

$B=\left[\begin{array}{c}0\\ {\mathrm{\λ}}_2\end{array}\right]$

[公式26]

C＝[C₁ 0]

其中，0是零矩阵，1是30×30型的单位矩阵，A₁是30×30型的非对角矩阵，λ₁、λ₂是30×30型的对角矩阵，C₁是38×30型的非对角矩阵。又，矢量x也如公式27所示，明确地显示是由位置变化矢量z和速度矢量v构成的。

[公式27]

$x=\left[\begin{array}{c}z\\ v\end{array}\right]$

现在我们进入控制构成的说明。波面相位控制的目的是当发生由于光盘倾斜和基材厚度变化等引起的干涉d时，通过在可形变镜子的调节器上加上适当的驱动力f使镜子的状态x变化，使输出y总是为零矢量那样地进行会聚。我们用图8说明为了实现这种控制操作的构成。

图8是本发明的实施形态1中的控制部分的概略构成图。在图8中，控制部分50由目标值设定部分51、恒定偏差控制部分52、稳定化补偿部分53、f/u变换部分56构成，输入波面相位检测器16的输出矢量y，输出调节器的通电时间占空比矢量u。

目标值设定部分51设定成为波面相位检测器16的输出矢量y的目标的目标矢量yr。当进行通常的记录再生时，将目标矢量yr设定为零矢量。但是，例如切换2层光盘的合焦点层的情形那样，能够预测预先发生球面象差，当估计由于该象差引起的输出y的变化时，目标值设定部分51通过将目标矢量yr设定为该估计的矢量，进行前馈控制。

现在我们说明当切换2层光盘的合焦点层时的目标矢量yr的设定方法。首先，预先将在想定折射率和粘合层厚度等是标准的光盘的情形中的层间跃变时发生的干扰矢量d的标准变化量Δ设定在ROM中。目标矢量yr设定为了只在所定时间tj开环控制系统时预测的输出矢量y的变化与Δd一致而进行逆算得到的值。为了防止溢出将所定时间tj设定在比较大的值上，作为物镜的焦点移动所需的时间，即在开始移动操作后到读出别的层的头部地址的时间的标准值的2～3倍的时间。将这个所定时间tj的值也是预先决定的值设定在ROM中。

恒定偏差控制部分52是为了实现没有恒定偏差地追随误差信号yr-y所需的型数p，将p个积分器串联地耦合起来，将各积分器的输出乘以增益矩阵K1～Kp进行相加的积分补偿器。从要响应的矢量y的函数的次数与矩阵函数A、B、C的关系设计地求得型数p和增益矩阵K1～Kp的值，并作为预先决定的函数进行设定。

稳定化补偿部分53是为了使闭环系统渐近稳定的微分补偿器，这里由观测器54和调整器55构成。观测器54是输入波面相位检测器16的输出矢量和调节器的驱动力矢量f，输出状态矢量x的推定值矢量x′的最小维观测器。调整器55输出通过前馈矩阵F，输入状态的推定值矢量x′进行线性计算的结果。在矩阵F中，为了将闭环系统的极配置在复数左平面的适当的位置上渐近稳定，预先设计地设定求得的值。调整器55输出与恒定偏差控制部分52的输出相加的结果是调节器的驱动力矢量f。

f/u变换部分56是将调节器的驱动力矢量f变换成作为实际控制信号的通电时间占空比矢量u的非线性变换部分。将驱动力矢量f和状态的推定值矢量x′输入到f/u变换部分56，关于与各调节器对应的30个成分，按照公式16从驱动力F和位置变化Z的推定值求得通电时间占空比U。更详细地说，f/u变换部分56具有关于各调节器选择2个固定电极中的任何一个的选择电路和预先将作为非线性函数决定的值存储在存储器中的变换表。而且，首先与驱动力F的正负号相应地选择要驱动的固定电极，其次为了将Z和F作为地址输入到变换表和得到通电时间占空比U而进行构成。对于30个调节器进行这种操作，得到通电时间占空比矢量u。

控制部分50构成与已经述说了的可形变镜子8和波面相位检测器16的控制对象共同的闭环系统。即，将通电时间占空比矢量u输入到可形变镜子8，首先在调节器33中产生驱动力f。反射膜32根据驱动力f改变状态x，因此反射的光束的波面相位变化，波面相位检测器16的输出y变化。又，光束的波面相位也由于光盘倾斜、基材厚度变化、附着指纹等而变化，这些作为干涉d对输出y产生影响。与此相反，控制部分50输出通电时间占空比矢量u，按照干涉d的变化对它进行校正，总是使输出矢量y为零而进行控制。

我们再次参照图1说明以上那样地构成的信息记录装置的操作。在初期操作中，将光盘10安装在图中未画出的光盘马达上使它转动，进行物镜9的聚焦引入和到目标轨道的跟踪控制。这时还没有在可形变镜子8上加上驱动电压，镜子表面是平坦的不进行波面相位校正。可是，因为该操作在光盘10的倾斜小的光盘内周一侧进行，并且在球面象差小的第1层一侧进行，所以可以十分稳定地进行头部10a的VFO信号的PLL引入和地址读入。信息记录装置对从VFO信号作成的时钟信号进行计数，在光束点17处于镜子部分10b内的定时对波面相位检测器16的输出进行取样。

图中未画出的控制部分将目标矢量yr设定在零矢量，为了使这个被取样的输出y为零，而生成到可形变镜子8的通电时间占空比矢量u，改变镜子形状进行波面相位的校正控制。如果由于不能读入地址等的理对波面相位检测器16的输出不能有效地进行取样时，形成使上次的有效输出保持原封不动的构成。这样，在光束点17处于镜子部分10b内的状态中确实地进行由波面相位检测器16实施的波面相位检测，能够不受预置槽和纹道的影响地进行高精度的波面相位检测。又，为了将物镜9的控制频带设定得比可形变镜子8的控制频带充分地高，抑制由于物镜9的控制误差引起的波面相位检测精度的恶化而进行构成。

当进行搜索时，在保持搜索开始位置中的最终的有效的波面相位检测器16的输出的状态中进行粗搜索，通过从最初进行地址读入的段的镜子部分10b对波面相位检测器16的输出进行取样，进行波面相位的校正控制。目标矢量yr仍然是零矢量。如果粗搜索后不能读入地址的状态继续所定时间以上时，在通过使到可形变镜子8的驱动电压全部为零，暂时解除搜索源中的校正状态后，进行地址读出操作的重试。

当将2层光盘的合焦点层从第1层切换到第2层时，强制地使物镜9在第2层方向上移动，但是这时控制部分首先保持第1层中的最终的有效的波面相位检测器16的输出矢量y，其次目标设定部分设定所定的目标矢量yr。为了仍然保持输出矢量y地给出非零的目标矢量yr，伴随着误差矢量yr-y增加，到可形变镜子8的通电时间占空比矢量u改变，强制地改变可形变镜子8的状态矢量x，由开环在校正波面象差的方向上进行前馈控制。在读入第2层的地址后，目标设定部分再次将目标矢量yr设定在零矢量，解除对第1层中的最终的有效的波面相位检测器16的输出矢量的保持，根据新取样的第2层的有效的输出矢量开始闭环控制。

这样当能够预测预先发生波面象差时，通过由目标设定部分给出适当的目标矢量yr进行前馈控制，能够迅速地进行过渡误差小的波面相位校正控制。此外，如果当不能读出第2层的地址时，目标设定部分在所定时间tj后再次使目标矢量yr回到零矢量，中断可形变镜子8的状态矢量x的强制变化。这样除了防止失去控制外，进行地址读出操作的。

当正常地进行地址读出时，使目标矢量yr保持在零矢量，为了即便存在干扰d波面相位检测器16的输出矢量y也总是为零矢量而由控制部分50形成的闭环系统对可形变镜子8进行控制。

此外，通过在公式12中等效质量m和粘性系数γ能够忽略地充分小，比驱动力矢量f迟地给出位置变化矢量z地进行构成，也可以实现达到控制简略化目的的构成。这时，可以如公式28、公式29那样地简略化公式22～公式27。

[公式28]

f＝-λ₂ ^-1A₁z

[公式29]

y＝C₁z+d

又，当使C₁为C₁的穆尔·彭罗斯型的一般逆矩阵时，能够从公式28、公式29得到公式30。

[公式30]

f＝-λ₂ ^-1A1C1^-(y-d)

这里，为了使y＝0而进行控制，实际上如果考虑将干涉d作为输出y进行观测，则最好能够如公式31那样直接进行从输出矢量变y到驱动力矢量f的变换，为了总是使该驱动力矢量f保持零而进行适当的恒定偏差补偿和稳定化补偿。

[公式31]

f＝λ₂ ^-1A₁C₁ ^-y

这里，用一般逆矩阵C₁ ^-是因为C₁不是正方矩阵不存在逆矩阵C₁ ^-1。可是，使输出误差的模数‖y‖＝‖C₁z-d‖为最小，并且使位置变化模数‖z‖最小的一般逆矩阵C₁ ^-是关于任意的C₁成立的，能够得到作为最佳近似解的z。又，即便公式29自身是由于模型化误差和测定噪声等实际上不一定有解的方程式，也存在C₁ ^-，能够算出上述那样的给出最佳近似的位置变化矢量变z。因为能够从C₁唯一地决定C₁ ^-，所以能够作为预先求得值的矩阵设定在控制部分中。即，在公式31中明确地显示可以从每个检测区域的波面信息y通过矩阵计算部分C₁ ^-，计算归路光全体的波面信息C₁ ^-y。我们看到不能用成为这个近似基础的公式12～公式27以这种简单的显示表示归路光全体的波面信息的项，但是可以进行再构成归路光全体的波面信息的计算。

如以上说明的那样，如果根据本实施形态，则因为波面检测器16检测归路光的局部波面，根据它的输出控制部分向可形变镜子8输出再构成归路光的全体波面的驱动信号，所以波面象差的检测校正不限定于特定的类型，能够对应任意的波面象差，能够高精度地校正由于倾斜、光盘基材厚度的零散和双折射、指纹等的污垢等引起的复合波面象差。

又，因为使透镜阵列14的各透镜的面积不均匀，特别设置得使配设在归路光强度高的部分上的检测区域的面积比配设在归路光强度低的部分上的检测区域的面积大，所以能够对伴随着归路光强度分布的不均匀的每个检测器的会聚光量差进行补偿，能够通过使各检测器轭状物输出信号的S/N比均等化，提高全体波面的再构成精度。

又，因为根据检测媒体保有的信息的媒体信息检测部分的输出，生成由波面检测器16进行检测的定时，所以当在对于媒体进行波面检测适当的状态中时，能够确实地检测波面，能够进行高精度的相位波面检测。

又，因为可形变镜子8的轭状物备有分开在夹着转动轴的相反一侧位置上的第1部分和第2部分，第1固定电极与第1部分相对地配置，第2固定电极与第2部分相对地配置，通过耦合突起使反射膜与第1部分耦合，所以能够在双向上有效地驱动反射膜，能够改善驱动力的对称性提高控制精度和响应性。

又，在第1固定电极和第2固定电极上不加上驱动信号的状态中，反射膜保持平面精度高的反射面，因为原封不动地以该状态为中立点进行双向驱动，所以为了得到已有那样的中立点不需要预先进行初期形变的操作，没有由于初期形变时的驱动灵敏度零散等引起的中立点的再现性等的问题，能够提高校正精度。

又，因为对于每个调节器个别地设定从调节器的转动轴到耦合突起的距离，对于每个调节器可变地设定膜厚方向的调节器的位置变化设定范围，所以即便在通过相同的过程在各调节器中形成膜厚方向的尺寸的情形中，也能够改变调节器的位置变化设定范围。

又，通过将反射膜固定在原点近旁，使原点附近的内周一侧的调节器的位置变化量小，使离原点远的外周一侧的调节器的位置变化量大，内周一侧的调节器，当万一在控制系统中存在误动作时，因为限制了位置变化量，所以也可以使给予全体的影响很小，又，因为与设定位置变化范围小相当，容易在分辨率和驱动力这点上提高调节器性能，所以能够进行响应性卓越，高精度的控制。

(第2实施形态)

其次，我们一面参照图9一面说明根据本发明的信息装置的第2实施形态。图9表示本实施形态的概略构成。

本实施形态的可形变镜子8具有与实施形态1中说明的构成相同的构成。

在本实施形态的信息装置中，使用多个光源。

首先，我们说明从使成为蓝色光记录光盘的光源的波长405nm的GaN系半导体激光器和光探测器一体化的蓝色激光器模块60射出的光。

通过准直仪透镜61将从蓝色激光器模块60射出的蓝色光束变换成平行光。整形棱镜62将椭圆形的蓝色光束整形成圆形光束。经过整形的光入射到偏振全息图63。偏振全息图63是在LiNbO等的具有双折射性的材料基片上形成全息图图案的衍射光栅，通过质子交换等并入图案沟部的折射率，对非常光线不给予相位差而对寻常光线给予相位差。结果，当透过偏振全息图63时，非常光线不衍射，寻常光线与全息图图案对应发生衍射产生偏转。为了对于寻常光线，±1次光的比例成为最大，0次光的比例大致为零而设计沟深。此外，非常光线和寻常光线是相互成直角偏振的直线偏振光。

从偏振全息图63出来的直线偏振光通过1/4波长板64变换成圆偏振，入射到二向色棱镜65。二向色棱镜65备有蓝色光反射面65a和红外光反射面65b，这些面与激光波长相应选择地反射或透过光束。蓝色光反射面65a与偏振方向无关，大致全反射波长405nm的蓝色光，大致全透过波长650nm以上的红～红外光。此外，红外光反射面65b也与偏振方向无关，大致全反射波长780nm的红外光，大致全透过波长650nm以下的红～蓝色光。另一面成为没有波长选择性的通常的面65c。

由高折射率玻璃材料形成的物镜67是由单个透镜构成的，将NA设计为0.85。将光盘68设计得可以接受并记录再生由蓝色激光模块60记录再生的蓝色光记录光盘、或DVD光盘、CD光盘中的任何一个。

蓝色光记录光盘是在基材厚度0.6mm的光盘基片上设置由相变化记录材料或色素系记录材料构成的记录层，通过厚度30～50μm的透明粘合层将这2块基片粘合起来的单面2层记录光盘，形成只在纹道或纹间表面一方上进行记录的格式。纹道间隔，即邻接的纹道间距离p如公式32那样地决定，使由归路光中的纹道产生的衍射光的0次光和+1次光的干涉区域实质上不与0次光和-1次光的干涉区域重叠。

[公式32]

p＜λ/NA

在包含DVD-ROM光盘、DVD-RAM光盘的DVD光盘的记录再生中使用从DVD激光模块69射出的红色激光。DVD激光模块69是使成为光源的波长650nm的GaInP/AlGaInP系半导体激光器和光探测器一体化形成的模块。

透镜70将从DVD激光模块69射出的红色光束变换到具有所要的扩张角的有限光学系统。偏振全息图71具有与偏振全息图63同样的构成。偏振全息图71不衍射非常光线，但是为了使±1次光的比率成为最大，0次光的比率大致为零而衍射寻常光线。使从将直线偏振光变换成圆偏振光的1/4波长板72射出的红色光束透过二向色棱镜65的红外光反射面65b入射，透过蓝色光反射面65a射出后，射向可形变镜子8。二向色棱镜65起着将椭圆形光束整形成圆形光束的整形棱镜的作用。

CD光盘的记录再生中使用从CD激光模块73射出的红外激光。CD激光模块73是使成为光源的波长780nm的GaAlAs系半导体激光器和光探测器一体化形成的模块。玻璃全息图74，在CD激光模块73附近一侧的面上作成用于作成跟踪控制用的3光束的全息图图案，在另一面上作成用于使归路光偏转到CD激光模块73的光探测器上的全息图图案。透镜75将从CD激光模块73射出的红色光束变换到具有所要的会聚角的有限光学系统。

其次，我们一面参照图10一面说明蓝色激光模块60和偏振全息图63。图10表示本实施形态中的蓝色激光模块60和偏振全息图63的概略构成。

从蓝色激光模块60光源80射出的蓝色激光束通过图10中未画出的准直仪透镜和整形棱镜入射到偏振全息图63。偏振全息图63如图10(b)所示，被区域分割成用于使归路光偏转到光探测器的28个区域63a～63ab、和将孔径限制在一定值上，特别用于防止归路光回到光源的共计29个区域63xx。在这些区域中的各个区域中分别形成用于将归路光偏转到目的方向的最佳衍射光栅图案。

将区域63a～63ab的形状设计得与由蓝色光记录光盘的纹道沟形成的干涉图案一致。区域63a、63n、63o和63ab与蓝色光记录光盘的0次反射光的区域对应。又，区域63b～63m与0次反射光和+1次反射光的干涉区域对应，区域63p～63aa与0次反射光和-1次反射光的干涉区域对应。

蓝色光记录光盘的纹道间隔p，因为如公式32那样地被决定，所以没有+1次光与-1次光的干涉区域，也不在偏振全息图63上设置与它对应的区域。

通过偏振全息图63的去路蓝色激光束不使非常光线衍射地直线进行，而使寻常光线衍射进行偏转。经过偏转的寻常光线离开光程到了光程外面，成为无效的散射光，只有非常光线作为有效的蓝色激光束在光盘68上反射后成为归路光。因为归路光束来回2次通过图中未画出的1/4波长板成为寻常光线，所以在偏振全息图63上大致全部光量被衍射，使±1次光偏转到蓝色激光模块60的各光探测器上。

蓝色激光模块60的光探测器由被与蓝色激光记录光盘的记录轨道切线方向对应的纵分割线2分割的纵分割光探测器81、和被与它正交的方向的横分割线2分割的横分割光探测器82组成。纵分割光探测器81和横分割光探测器82中的每一个都有28个，分别与偏振全息图63的各区域63a～63ab一对一地对应。为了使来自偏振全息图63的各区域63a～63ab的出射光分别与对应的纵分割光探测器81和横分割光探测器82的分割线上的焦点结合而进行设计。关于焦点位置的全息图构成不是如在SSD法中通常进行那样的沿光探测器面的法线方向将焦点位置分成前后的构成，而是与±1次光一起光探测器面成为焦点位置那样的构成。但是，为了确保称为偏振全息图63和蓝色激光模块60的相对位置误差的光学元件的调整误差容限，在焦点上的光点直径取约50～100μm的比较大的值。这可以通过将各区域63a～63ab细分割成28个区域，使各区域的大小变小，从各光探测器一侧看时的NA变小合理地实现。当这样构成时也能够作成物镜的聚焦误差信号，我们将在后面对此进行说明。

另图中的L、R为左右方向，U、D为上下方向，令纵分割光探测器81的各左分割部分的输出为La～Lab，各右分割部分的输出为Ra～Rab。小写字母a～ab与偏振全息图63的各区域63a～63ab对应。同样，令横分割光探测器82的各上分割部分的输出为Ua～Uab，各下分割部分的输出为Da～Dab。又，对来自各光探测器的分割部分的输出La～Lab、Ra～Rab、Ua～Uab、Da～Dab由图中未画出的前置放大器和计算电路进行放大、差分计算、加法计算，作成物镜和可形变镜子的控制信号与记录信号。

首先，用推挽法作成物镜的跟踪误差信号TE作为偏振全息图63中的左右光量差。它的内容如公式33所示。这里，∑( )是表示括号内的输出总和的记号。

[公式33]

TE＝∑(La～Ln、Ra～Rn、Ua～Un、Da～Dn)

   -∑(Lo～Lab、Ro～Rab、Uo～Uab、Do～Dab)

其次，我们用图11说明物镜的聚焦误差信号FE的作成原理。图11是说明本发明的实施形态2中的聚焦误差与到光探测器的聚光位置的关系的原理说明图。这里，我们忽略由光探测器的纹道沟产生的衍射的影响等使说明简略化，但是即便存在这种条件基本考虑也是相同的。又，为了简单化我们也用1维模型进行说明，但是很容易将它扩大到2维模型。

图11(a)表示在物镜从光盘远离的方向上到具有聚焦误差的状态中的光探测器的聚光位置。在图的右侧模式地表示光束83在平行光状态中的波面。没有聚焦误差的状态的波面W0是由一点虚线表示的平面，但是具有上述那样的聚焦误差的状态的波面W1成为由实线表示的对于光轴对称的凹曲面。用波线模式地表示这个平行光的光束83入射的偏振全息图63的各区域，但是令这些各区域的中心与光轴的距离为L。距离L是对于每个区域不同的预先决定的值，当扩大到2维模型时成为表示各区域的中心位置的坐标。在距离L上设置正负区别，这里图中的A方向为正。

通过偏振全息图63的光束83在通过图中未画出的整形棱镜、准直仪透镜后，会聚在分割的光探测器上。在图的左侧表示出这个状态。关于纵分割光探测器81也好关于横分割光探测器也好都能够作为相同的分割光探测器进行处理，成为从在中央露出分割线的方向看的图。因此，如果将图11(a)作为从纵方向看的图，则它成为关于纵分割光探测器81的说明，如果将图11(a)作为从横方向看的图，则它成为关于横分割光探测器82的说明。在以后的说明中共同化地称为分割光探测器。在没有聚焦误差的状态中，为了使到由一点虚线表示的各分割光探测器的聚光位置来到分割线上而进行调整，但是在具有聚焦误差的状态中的聚光位置如实线所示地偏离分割线。对于各分割光探测器个别地测定这个聚光位置的偏离ε。关于聚光位置的偏离ε也设置正负区别，这里图中的A方向也为正。聚光位置的偏离ε的符号与距离L的符号负相关，但是这成为波面W1是凹曲面的起因。

图11(b)表示在物镜在接近光盘的方向上到具有聚焦误差的状态中的分割光探测器的聚光位置。图的构成要素、记号的意义等与图11(a)相同。在图的右侧，用实线表示具有这种聚焦误差的状态的波面W2，但是它是对于光轴对称的凸曲面。这个状态中的聚光位置的偏离ε的符号与距离L的符号正相关，但是这成为波面W2是凸曲面的起因。

当将上述关系画成曲线时能够得到图11(c)所示的关系。令横轴为距离L，纵轴为聚光位置的偏离ε，求将画出的数据连接起来的直线的平均斜率k。原理上在与波面W0对应的状态，即没有聚焦误差的状态中斜率为零，但是实际上由于分割光探测器的位置调整误差等具有Δ记号表示的初期偏离值，持有一点虚线所示的斜率k0。将这个值作为补偿值预先存储在ROM中，用作计算斜率k时的校正值。×记号是在与波面W1对应的状态，即在物镜从光盘远离的方向上具有聚焦误差的状态中的图线，具有二点虚线所示的负的斜率k1。O记号是在与波面W2对应的状态，即在物镜接近光盘的方向上具有聚焦误差的状态中的图线，具有虚线所示的正的斜率k2。这样，因为斜率k1、k2持有与伴随着物镜远离光盘或接近光盘的聚焦误差对应的极性和大小，所以利用斜率k作成聚焦误差信号FE，为了使它在进行补偿校正的状态中成为零而对物镜进行控制。

为了从分割光探测器的输出求得这时的聚光位置的偏离ε的值，如已经用图6(b)说明的那样，使用将分割光探测器的光量差除以光量和进行归一化的输出。这个输出表示，如从公式2、公式9～公式11判断的那样，大致成为各区域内的局部波面的斜率，即局部波面的1次的空间微分值。

通过这样地生成聚焦误差信号，与已有的方式比较具有下列效果。已有的聚焦误差检测方法是刀刃法、SSD法、象散法等，但是无论哪种方法基本上都用归路光的全体波面，根据该全体波面的曲率变化检测聚焦误差。即伴随着物镜接近光盘或远离光盘，全体波面的曲率发生变化，焦点位置在光探测器面的前后移动，但是为了将这个到焦点位置前后的移动作为分割光探测器的输出差进行检测，需要在光学设计上化工夫。在刀刃法中为了使分割线通过光轴而进行设计并且使光量非对称，在SSD法中预先将焦点位置分成光探测器面的前后两个并且将焦点位置分成分割线的左右两个，象散法也根据透镜的方向将焦点位置分成光探测器面的前后两个。

但是，越是通过将偏振全息图63的检测区域分割成多个区域，使各区域的面积减小，在检测波面曲率不同的已有方法中检测精度就越低。这是因为曲率是作为波面的2次空间微分值给出的值，在这种高次变化中，检测区域越窄，检测就变得越困难。与此相反，在本实施形态的构成中，因为检测在检测区域内的波面的斜率变化即1次空间微分值，将它们合成起来作为聚焦误差信号，所以即便通过将偏振全息图63的检测区域分割成多个区域，使各区域的面积减小，也能够防止聚焦误差的检测精度的降低。

以上是能够生成聚焦误差信号FE的原理，用公式34表示多少使它简略化后的公式。这里使用各区域63a～63ab中的每一个的左右分割部分的输出差X(＝R-L)、上下分割部分的输出差Y(＝U-D)、全部总和S(＝R+L+U+D)、和光轴中心与各区域中心的距离绝对值L这样4个的记号。例如，与区域63a对应的Xa、Ya、Sa由公式35～公式37给出。

[公式34]

$\mathrm{FE}=\mathrm{\Σ}(\frac{\mathrm{Xa}}{\mathrm{La}\·\mathrm{Sa}}~\frac{\mathrm{Xn}}{\mathrm{Ln}\·\mathrm{Sn}},\frac{\mathrm{Ya}}{\mathrm{La}\·\mathrm{Sa}}~\frac{\mathrm{Yg}}{\mathrm{Lg}\·\mathrm{Sg}},\frac{\mathrm{Yo}}{\mathrm{Lo}\·\mathrm{So}}~\frac{\mathrm{Yu}}{\mathrm{Lu}\·\mathrm{Su}})$

$-\mathrm{\Σ}(\frac{\mathrm{Xo}}{\mathrm{Lo}\·\mathrm{So}}~\frac{\mathrm{Xab}}{\mathrm{Lab}\·\mathrm{Sab}},\frac{\mathrm{Yh}}{\mathrm{Lh}\·\mathrm{Sh}}~\frac{\mathrm{Yn}}{\mathrm{Ln}\·\mathrm{Sn}},\frac{\mathrm{Yv}}{\mathrm{Lv}\·\mathrm{Sv}}~\frac{\mathrm{Yab}}{\mathrm{Lab}\·\mathrm{Sab}})$

[公式35]

Xa＝La-Ra

[公式36]

Ya＝Ua-Da

[公式37]

Sa＝Ra+La+Ua+Da

现在回到图10继续说明构成。作为用于控制可形变镜子的信号，使用经过低通滤波器对上述输出信号Xa～Xab、Ya～Yab、Sa～Sab进行处理后的信号。为了避免由记录标记引起的调制的影响，将低通滤波器的截止频率设定在比记录标记的再生信号的频带充分低的值上。进一步，最好将这个截止频率设定在比物镜的响应频率充分低的值上。这是因为通过这样做，能够对伴随着聚焦误差和跟踪误差的波面变化噪声进行平均化，大幅度地减少由这些噪声产生的影响。在下面的说明中，输出信号Xa～Xab、Ya～Yab、Sa～Sab中的每一个都表示经过低通滤波器处理后的信号。

在本实施形态中，作成归一化输出Xa/Sa～Xab/Sab、Ya/Sa～Yab/Sab，根据本发明的实施形态1中说明的那种矩阵从状态方程式求得伺服滤波器，为了使这些输出中的各个输出Xa/Sa～Xab/Sab、Ya/Sa～Yab/Sab，成为零而对可形变镜子进行控制。

偏振全息图63的外周部分区域63xx，即便在来自光源80的扩张角中存在零散，也起到将孔径限定在一定值上的作用，使在去路光中的寻常光线偏转到光程外面成为无效的散射光，当透过的非常光线被光盘反射作为寻常光线的归路光再入射时，为了在纵分割光探测器81和横分割光探测器82上偏转到不给予影响的位置上而对全息图的图案进行设计。

我们再次参照图9。

DVD激光模块69的光探测器和偏振全息图71的详细构成大致与蓝色激光模块60和偏振全息图63中说明的内容相同。两者的不同点在于与红色光束的光程由有限系构成、在整形成圆形光束以前的椭圆光束的状态中入射到偏振全息图71、和激光波长不同等对应，具体设计尺寸不同的程度。

CD激光模块73的光探测器和玻璃全息图74的构成也基本上为大致与上述类似的内容。与上述构成的不同点在于，因为校正精度不大严格所以可以减少用于检测波面相位的全息图图案的局部区域分割数、因为要与3光束跟踪检测同时成立所以在与副光束的射出射入位置相当的部分上不设置用于检测波面相位的全息图图案。又，因为它为不是偏振全息图的玻璃全息图，所以在与偏振方向有关的操作中没有不同。

首先在CD激光模块73附近一侧的面上将来自CD激光模块73的作为归路入射光的红外光束分成跟踪控制用的3个光束。其次，在另一个面上通过用于偏转到光探测器的全息图图案使1次光以上的光偏转到光程外面成为无效的散射光，只有0次光作为有效的红外光束被光盘68反射成为归路光。使归路光束中的±1次光偏转到CD激光模块73的各光探测器上。归路光束中的0次光成为回到半导体激光器的光，但是回来的光量也比较多，并不会产生显著的勺状等的恶劣影响。

关于以上那样构成的信息记录装置，我们用图12说明它的操作。图12是本发明的实施形态2中的信息记录装置的不同光盘种类的光学系统概要图。图12(a)是用于蓝色光记录光盘的记录再生的蓝色光学系统，图12(b)是用于DVD光盘的记录再生的红色光学系统，图12(c)是用于CD光盘再生的红外光学系统。蓝色光学系统是无限系，红色光学系统和红外光学系统是有限系，特别地红外光学系统是为了由透镜75产生的成象点存在于物镜67的前面，即透镜75和物镜67之间而进行设计的。

为了在使可形变镜子8不操作的状态，即在反射面为平坦的状态中设计上的波面象差成为最小而设计各色光学系统。有限系的红色光学系统和红外光学系统成为对于从称为由透镜位移和面振动引起的聚焦位置变化的理想设计状态的偏离容易发生波面象差的条件，但是为了即便在最坏的偏离状态中也使波面象差不越出可形变镜子8的可以校正范围，而决定可形变镜子8的调节器的冲程范围。

当通过图中未画出的装载机构插入光盘68，安装在图中未画出的光盘马达上时，首先使CD激光模块73发光，使物镜67从下而上移动进行聚焦引入操作，进行判别光盘68是否是CD光盘的操作。当能够读入光盘68的控制轨道数据，判断光盘68是CD光盘时，移动到通常的CD再生操作。在除此以外的情形中，判断光盘68不是CD光盘，接着使DVD激光模块69发光，进行聚焦引入操作，进行判别是否是DVD光盘的操作。当光盘68是DVD光盘时移动到DVD的记录再生操作，但是在除此以外的情形中，通过判断光盘68是蓝色光记录光盘，使蓝色激光模块60发光，引入聚焦，移动到蓝色光记录光盘的记录再生操作。

这样通过以CD激光模块73、DVD激光模块69、蓝色激光模块的顺序使它们发光判别光盘，当进行聚焦引入操作时能够确实地防止物镜67与光盘68发生冲突。

更一般地，通过优先地使用物镜67出射一侧的数值孔径NA小的光学系统进行光盘判别。在本构成中以红外光学系统的NA＝0.45，红色光学系统的NA＝0.6，蓝色光学系统的NA＝0.85的顺序进行光盘判别。为了防止物镜67与光盘68发生冲突，当下述的条件成立时上述操作是特别有效的。首先，我们说明由公式38给出的冲突焦点距离f。冲突焦点距离f定义为从当物镜67与光盘68表面发生冲突时的光盘表面到焦点距离。

[公式38]

$f=r\·\frac{{(n^2-{\mathrm{NA}}^2)}^{1/2}}{\mathrm{NA}}$

这里，n是光盘基材的折射率，例如对于聚碳酸脂树脂给出代表值1.55。又，r是物镜67的顶上即与光盘68最接近的位置上的瞳孔半径，是由光学系统的设计决定的值。在本构成中，红外光学系统设置r＝0.57mm、f＝1.9mm，红色光学系统设置r＝0.63mm、f＝1.5mm，蓝色光学系统设置r＝0.73mm、f＝1.1mm。

光盘68的光盘基材厚度t比冲突焦点距离f大的组合中，不能够检测光盘记录面，当进行聚焦引入操作时物镜67与光盘68表面发生冲突。例如，当用蓝色光学系统对CD光盘(光盘基材厚度t＝1.2mm)进行光盘判别时，比冲突焦点距离f＝1.1mm大，发生与物镜67的冲突。从而，在可以接受的光盘68中令最大的光盘基材厚度t为tmax，各光学系统中最小的冲突焦点距离f为fmin时，当公式39的条件成立时，优先使用物镜67出射一侧的数值孔径NA小的光学系进行光盘判别，确实地排除发生这种光盘与光学系统的组合。因此，当进行聚焦引入操作时能够确实地防止物镜67与光盘68发生冲突。

[公式39]

tmax＜fmin

当完成光盘68的种类判别时，信息记录装置驱动与判别结果对应的激光模块。关于以后的操作，将按照由构成说明的内容和由实施形态1的操作说明的内容。

如以上说明的那样，如果根据实施形态，则因为对从具有多个波长的光源射出的去路光，一面进行波面检测一面用可形变镜子8校正波面，使用共同的物镜67进行记录再生，所以用简单的构成就能够高精度地进行多种光盘68的互换。而且，关于由于波长不同引起的色差、伴随着光盘68的基材厚度的不同的球面象差等的种种波面象差，如果通过光学系统设计预先限制在所定的范围内则可以通过波面校正除去残余的象差，能够大幅度地扩大象差设计的界限。

又，因为将用于CD光盘的红外光学系统作为具有在物镜前的成象点的有限光学系，所以用NA为0.85和极大的物镜67可以进行与NA＝0.45相当的CD光盘的再生。又，因为偏振全息图63使归路光对于区域63a～63ab中的每一个偏转到不同的2个方向，分别配置分割线方向不同的纵分割光探测器81和横分割光探测器82进行受光，所以能够有效地利用衍射光，容易调整探测器位置，并且来自探测器的输出的配线密度小能够进行配线设计容易的2个方向的波面成分的检测。

又，因为与光盘68的纹道沟引起的干涉条件相应将归路光分割成多个区域63a～63ab，在同一个区域内干涉条件大致相同，所以用由纹道沟引起的干涉即便对于具有复杂光强度图案的归路光也能够进行高精度的波面检测。

又，因为通过检测在检测区域内的波面的斜率变化即1次空间微分值，将它们合成起来作为聚焦误差信号，所以即便将偏振全息图63的检测区域分割成多个区域使各区域的面积减小，也能够防止聚焦误差的检测精度的降低。又，光盘68的判别部分通过以CD光盘、DVD光盘、蓝色激光记录光盘的顺序进行光盘判别操作，当进行聚焦引入操作时能够防止物镜67与光盘68发生冲突。

(第3实施形态)

下面，我们一面参照图13，一面说明根据本发明的可形变镜子的其它实施形态。图13表示本实施形态的概略构成。此外，在图13中，关于与第1实施形态共同的部件，给予与图3中的参照标号相同的参照标号。

基片21由Si材料形成，它的热膨胀系数为2.8～7.3×10^-6。反射膜83是通过溅射蒸涂热膨胀系数比基片21大的金属材料形成的。当反射膜83的材料为Al材料时，它的热膨胀系数约为23.6×10^-6。

因为反射膜83是在约450℃的高温状态中形成的，而且在周边84与基片21耦合，所以在实际使用的温度条件80℃以下，由于热膨胀系数之差引起的反射膜83比基片21发生更大的收缩产生张力方向的内部应力。因此，经常确实地使反射膜83处于张力操作状态，能够维持通过CMP平坦化的反射面85a的平面精度。

使调节器33和反射膜83耦合起来的耦合突起83b是由Al材料构成的与反射膜83形成一体，轭状物28与反射膜83电导通。进一步反射膜83与相同Al材料的周边84耦合，通过设置在绝缘层24上的涂敷金属膜85与基片21的配线层23导通，从那里下降到接地电位。这样通过用导电材料一体地形成反射膜83与耦合突起83a，并与导电性的轭状物28耦合，能够简化到轭状物28的配线路径并且能够大幅度地减少配线电阻。又，因为从调节器33到反射膜83全部是由单一材料形成的，所以能够简化制造过程，提高生产性。

(实施形态4)

我们一面参照图14，一面说明根据本发明的可形变镜子的其它实施形态。图14(a)表示可形变镜子的概略截面图。图14(b)表示调节器94和发射镜93的分解立体图。

在图14(a)中，基片86、配线87、绝缘层88、和涂敷金属膜89、89′、89″具有与实施形态1中的基片21、配线23、绝缘层24、和涂敷金属膜25、25′、25″大致相同的构成，但是配置位置等不同。

本实施形态的构成与实施形态1的构成的主要不同点在于用反射镜93作为相互分离的多个微小镜子，每个反射镜93都与调节器94耦合。

如图14(b)所示，本实施形态中的基底95具有长La，宽Wa的大致矩形形状。La和Wa规定1个调节器94占据的单位小区的尺寸。当这种单位小区无间隙地被调节器94铺满时与各调节器的占有区域对应，与实际的轭状物91等的尺寸不一致。以后，就在这个意义上使用调节器94的长度La和宽度Wa。

在本实施形态中，因为设定长度La比宽度Wa大，所以调节器94的纵方向与转动轴A正交。在基底95上设置支持柱安装部分95a和轭状物连接部分95b、95b′。它们的操作与实施形态1中说明的操作相同。

轭状物91通过合叶部分91b与支持柱90连接，并由于合叶部分91b的扭转形变能够以转动轴A为中心进行转动。

各反射镜93独立地操作。可以与没有该反射镜93的形变引起的负荷相当地，将合叶部分91b的刚性设置得比实施形态1的高。轭状物91具有夹着转动轴A分成左右的第1部分91a和第2部分91a′，第1部分91a处于通过间隙与第1固定电极92相对地配置的位置上，第2部分91a′处于通过间隙与第2固定电极92′相对地配置的位置上。又，轭状物91在一点虚线所示的轭状物滑动端91c与耦合突起93b耦合。轭状物滑动端91c在轭状物91的第1部分91a的区域内，处于只离开转动轴A所定距离的位置上。与实施形态1中所述的相同，也能够使该距离对于每个调节器都是不同的。轭状物91、支持柱90、基底95每个都是由Al材料形成的，它们的电位完全相同。

反射镜93，与调节器94相比在纵方向不同，具有通过使宽度Wm比长度Lm大将转动轴A的方向作为纵方向的大致矩形形状。反射镜93也由Al材料形成，是表面上备有反射面93a的实质的刚体。耦合突起93b是在与反射镜93相同的Al溅射蒸涂过程中形成的。在第1固定电极92与轭状物28之间，或者在第2固定电极92′与轭状物28之间加上电位差时，由于静电力轭状物28以转动轴A为中心沿顺时钟方向CW，或者沿反时钟方向CCW转动，通过耦合突起93b与轭状物91耦合的反射镜93在接近图中未画出的基片的下方向和离开基片的上方向的双向中进行位置变化。

这时，反射镜93不一定纯粹只在上下方向运动，轭状物91只发生与倾斜角度相同的倾斜，但是因为调节器94的形状是将与转动轴A正交的方向取为纵方向，发射镜93的形状是将转动轴A的方向取为纵方向，所以能够将对于位置变化量的倾斜角抑制到极小。又，反射镜93的面积Lm×Wa取得大于调节器的面积La×Wa的90％以上，能够防止发射光量的降低。从而，反射镜的宽度Wm比调节器的宽度Wa大，反射镜93的投影尺寸是为了从调节器94的尺寸看出一部分而设置的。当通过这种构成也能够排列多个调节器94时，能够取反射镜93之间不重叠那样的配置构成。我们用图15说明这种配置的样子。

图15是本发明的实施形态4中的调节器94和反射镜93的配置图。在图15中，为了容易地判定边界，使基底95远离相邻的基底95那样地画出来，但是实际上这个间隙是极小的或者是零。

在与转动轴A正交的方向上与邻接的调节器相互不错开地配置调节器94，在转动轴A方向上将邻接的调节器配置在只错开p＝La/k的位置上。这里k是比1大的数，在图中k＝2。反射镜93的长度Lm和宽度Wm是为了满足公式40，公式41而决定的。

[公式40]

Lm＜p

[公式41]

Wa＜Wm＜k·Wa

通过为了满足这些条件而设置反射镜93的长度Lm和宽度Wm，能够抑制伴随着反射镜93之间的干涉和上下方向的位置变化产生的倾斜，并且能够达到提高反射效率的目的。

如上所述，在本实施形态中将反射镜93作为相互分离的多个微小镜子，因为每个反射镜93都与调节器94耦合，所以对于每个调节器94能够完全独立地控制反射镜93的位置变化，从而使控制操作变得简单，并且能够提高响应性。

(实施形态5)

我们一面参照图16(a)和(b)，一面说明本发明的实施形态5中的可形变镜子。图16(a)是可形变镜子的概略截面图。图16(b)是调节器104和反射镜105的分解立体图。本构成与实施形态4特别不同之处在于反射镜105与包含一对轭状物101、102的调节器104在耦合突起105a、105b的2点上耦合，可以平行地上下移动反射镜105(冲程操作)。

在图16中，支持柱100、110、轭状物101、102、第1固定电极106、107、第2固定电极106′、107′、基底115、基片116、配线层117、绝缘层118、和涂敷金属膜119、119′、119″的详细情形与实施形态4中说明的大致相同。

在与轭状物101的第1和第2部分101a、101a′相对地配置的位置上配置第1和第2固定电极106、106′，在与另一个轭状物102的第1和第2部分102a、102a′相对地配置的位置上配置第1和第2固定电极107、107′。为了使第1固定电极106和107电连接成为等电位而进行设置，同样，为了使第2固定电极106′和107′电连接成为等电位而进行设置。

反射镜105通过耦合突起105a与轭状物101的第1部分101a耦合，进一步，通过耦合突起105b与轭状物102的第1部分102a耦合。

为了使反射镜105的刚性比耦合突起105a、105b的刚性充分地大而决定形状尺寸。

在图16(a)中，左侧表示当从驱动电路22将驱动电压加到第2固定电极106′、107′上时的反射镜105的状态。当将驱动电压加到固定电极106′、107′上时轭状物101的第2部分101a′和轭状物102的第2部分102a′被吸引到固定电极一侧，反射镜105保持平行状态不变在从基片116离开的方向上移动。

又相反地，右侧表示当从驱动电路22将驱动电压加到第1固定电极106、107上时的反射镜105的状态。当将驱动电压加到固定电极106、107上时轭状物101的第1部分101a和轭状物102的第1部分102a被吸引到固定电极一侧，反射镜105保持平行状态不变在接近基片116的方向上移动。

如上所述，在本实施形态中可以保持反射镜105的平行不变，进行到基片垂直方向的移动，能够避免伴随着反射镜105的倾斜产生的恶劣影响。

此外，在本实施形态中我们说明了通过使第1固定电极106和107等电位与使第2固定电极106′和107′等电位，使反射镜105平行移动的构成，但是如果分别将到各固定电极106、106′、107、107′的驱动电压设定在个别的值上，则也能够给予2维倾斜。

(实施形态6)

我们一面参照图17，一面说明根据本发明的补偿光学装置的实施形态。

如图17所示，在本实施形态中，在硅等的半导体基片201上集成可形变镜子202、全息图203、光检测器204。又，在半导体基片201上集成与对光检测器204的输出信号进行放大和计算处理和驱动可形变镜子202有关的电路。

进一步，在半导体基片201上载置平板玻璃205，在平板玻璃205的上面一部分上形成防止反射膜205a，在另一部分上形成为了透过P偏振光反射S偏振光而设置的偏振光分裂器膜205b。

入射光206处于波面未校正状态，通过防止反射膜205a入射到平板玻璃205，在可形变镜子202上被反射对波面进行校正。这个反射光中的P偏振光通过偏振光分裂器膜205b，成为射出到外部的出射光207。又，反射光中的S偏振光被偏振光分裂器膜205b反射后再次向着半导体基片201行进，入射到全息图203。全息图203将这个S偏振光的光束分割成多个检测区域，偏转到对于各检测区域都不同的会聚点。由全息图203偏转的各检测区域的光束再次被偏振光分裂器膜205b反射，聚焦在半导体基片201上。在这些各个焦点上设置4分割的光检测器204，为了能够通过比较各分割部分的输出信号检测焦点位置变化而进行设置。这个光检测器204的输出信号由设置在半导体基片201上图中未画出的波面再构成部分，对入射光206的波面进行计算和再构成，根据该波面对可形变镜子202进行控制。208是包装半导体基片201时焊接引线和导线的接线柱。

我们用图表18、图19说明可形变镜子202的构成。图18是本实施形态中的可形变镜子202的放大分解立体图。在图18中，基底210形成在半导体基片201的绝缘层(图中未画出)上，是对与第1和第2电极211、211′的同一个Al层进行刻蚀形成的。将支持柱212安装在支持柱安装部分210a中基底210上，通过一对合叶213支持轭状物214。支持柱212、合叶213、轭状物214也是对同一个Al层进行刻蚀形成的，基底210和轭状物214处于等电位。轭状物214具有1μm厚的平板形状，以数μm的间隙与第1和第2电极211、211′相对地配置，为了当在一个电极与基底210之间加上电位差时，使轭状物214由于静电力在顺时钟方向或反时钟方向转动而进行设置。通过耦合突起215a将反射镜215安装在轭状物214的滑动端214a中。

反射镜215由多晶硅构成，上面成为平坦的反射面。215b是贯通反射镜215的孔，215c是由孔215b区划成大致正方形的反射镜主部，215d是在四角连接反射镜主部215c的连接部。反射镜主部215c与连接部分215d的膜厚分别为1μm和0.2μm，设置反射镜主部215c的膜厚比连接部分215d的膜厚大。因此提高各反射镜主部215c内的刚性，能够防止由于膜残留应力发生不需要的形变使镜面精度恶化，并且通过利用连接部分215d的柔软性提高驱动灵敏度。

除了由耦合突起215a形成的耦合部分外，在轭状物214与反射镜215之间设置数μm的间隙。这个间隙和轭状物214与第1和第2电极211、211′之间的间隙是通过预先在与间隙相当的部分中形成由有机材料构成的牺牲层后，最后用等离子刻蚀除去牺牲层设置的。这里，反射镜215是在除去该牺牲层前通过CMP处理使反射面平坦化。当在第1电极211与轭状物214之间加上电位差时，轭状物214沿反时钟方向转动，在上侧，即从半导体基片201离开的方向上驱动反射镜215。当在第2电极211′与轭状物214之间加上电位差时，轭状物214沿顺时钟方向转动，在下侧，即接近半导体基片的方向上驱动反射镜215。通过这种构成，可形变镜子202通过加在与各轭状物214对应的第1电极211和第2电极211′上的驱动电压将反射镜子15控制在自在的形状中。

其次，我们用图19说明可形变镜子202的驱动电路构成。图19是本实施形态中的可形变镜子202的概略构成图。

可形变镜子的驱动电路220是由在半导体基片1上形成的CMOS构成的。在图19中，关于驱动电路220，只表示出后述的方框构成，省略n、p沟道MOSFET的截面的详细情形。模式地图示最上层的Al配线层217。在这个Al配线层217上设置SiO₂系的绝缘层218，通过CMP对绝缘层218的上面进行平坦化。在绝缘层218上形成为了得到与配线层217的必要部分电接触的镀敷金属夹层219、219′、219″。

轭状物214通过支持柱212和镀敷金属夹层219与配线层217连接，总是保持在接地电位上(以下令接地电位为L)。第1和第2电极211、211′分别通过镀敷金属夹层219′、219″与配线层217连接，控制在电位V1、V2上。通过驱动电路220使V1、V2在接地电位L和高电位(这里为5V。以下，令该电位为H。)之间切换。通过只将V1和V2中的任意一个控制在H，由静电力将轭状物214吸引到处于H状态的电极一侧，轭状物214在顺时钟方向或反时钟方向上产生转动力。通过对H状态的保持时间进行k位(2^k阶段)控制，可以调节转动力的大小。当不产生转动力时，将V1、V2都设定在L电位。以后将由支持柱212支持的轭状物214、第1和第2电极211、211′一起称为调节器。

驱动电路220是输入调节器的各电极的地址Ain和表示驱动力的控制数据Din，进行到各电极的输出电压V1～V2n的H/L的时间控制的电路。驱动电路220由存储器221、地址计数器222、计数器223、比较器224、移位寄存器225、和锁存器226构成。令地址Ain为m位，控制数据Din为k位，调节器数为n，电极数为2n。

存储器221是存储与各地址Ain对应的控制数据Din的存储器。地址计数器222是将m位的地址给予存储器221，串行地将2n个控制数据发送出去。用初始化(clr)信号使地址计数器222置零，根据时钟(clk)信号进行计数。用初始化(clr)信号使计数器223置零，在读出2n个控制数据后根据选通(stb)信号进行计数的k位的增量计数器。

比较器224比较计数器223的输出与存储器221的k位数据，将1位的串行数据发送给移位寄存器225。如果存储器221的数据比计数器223的输出大，则输出1(H)，否则输出0(L)。移位寄存器225是与clk信号相应地进行操作的2n位的移位寄存器，锁存器226是与stb信号相应地锁存移位寄存器225的值的2n位的锁存器。

现在我们说明这个驱动电路220的操作。根据地址计数器222给出的m位的地址连续读出2n个写入存储器221的k位控制数据。当地址计数器222巡回一次，全部读出存储器221的控制数据时，根据stb信号将存储在移位寄存器225中的数据存储在锁存器226中同时对计数器223的输出进行计数，再次从最初读出存储器221的内容。当令这个周期为T时，它成为到调节器的通电时间的最小单位。由计数器223的段数决定的2k次重复该周期T，进行通电时间控制。这时，从存储器221读出每个周期相同的控制数据，但是因为对于每一个周期计数器223的值增加，所以比较器224的输出由于存储器221的输出成为在计数器223的值以下而变成0。从而，锁存器226的输出与输入的控制数据Din成比例，能够以最小分辨率T并行控制到全部调节器的固定电极的通电时间。

其次，我们用图20说明全息图203的构成。图20是本发明的实施形态6中的全息图的概略构成图。图20(a)表示全息图3的平面图。将全息图203分割成区域203a～203s的19个检测区域，形成为了在各个区域使入射光束偏转到某个所定的会聚点的全息图图案。检测区域不同，它们的会聚点也不同，但是为了当被图中未画出的平板玻璃上的偏振分裂器膜反射时使全部会聚点位于半导体基片表面上而进行设计。全息图图案作为是入射光的平面波和是出射光的球面波的干涉图案将由计算机计算得到的区域板作为掩模像，通过光刻复写并形成在半导体基片1上。此外，为了使来自各检测区域的高次光实质上与其它检测区域的会聚点不重叠而设计配置会聚点。

图20(b)表示全息图203的放大截面图。全息图图案层228形成在SiO₂系的绝缘层218上。因为将绝缘层218设置在半导体基片201上形成的控制电路等的电路形成层227上，所以如图19说明的那样通过CMP使上面平坦化。全息图图案层228是将在计算机全息图上产生的干涉图案作为掩模形状，通过光刻选择地刻蚀成长到检测波长的约1/4波长的厚度的多晶硅膜得到的。用使用氯气的磁控管RIE进行刻蚀，得到对于SiO₂的绝缘层218的高选择比。在形成全息图图案层228后，为了提高反射率溅射形成Al等的薄膜作为反射膜229。

其次，我们用图21说明光检测器204的构成。图21是本实施形态中的光检测器204的概略构成图。光检测器204，如图21(a)所示，在与全息图的会聚点对应的位置上配置19个4分割光二极管204a～204s。通过从这些各个4分割光二极管204a～204s的输出检测会聚点的位置偏离，检测入射光的局部的波面变化。将4分割光二极管204a作为一个例子，用图21(b)说明用于生成输出信号的构成。图21(b)是4分割光二极管204a和前置放大器231a的构成图。在该图中，4分割光二极管204a被水平方向延伸的分割线和垂直方向延伸的分割线分割成区域204aa～204ad。前置放大器231a是由前段的4个前置放大器231aa～231ad、后段的2个差动放大器231ae、231af和1个放大器231ag等共计7个放大器组构成的。

分别将区域204aa的输出输入到前置放大器231aa、231ac，将区域4ab的输出输入到前置放大器231ac、231ad，将区域4ac的输出输入到前置放大器231ab、231ad，将区域4ad的输出输入到前置放大器231aa、231ab进行放大和加法运算。分别将前置放大器231aa的输出输入到差动放大器231ae的+侧和放大器231ag，将前置放大器231ab的输出输入到差动放大器231af的+侧，将前置放大器231ac的输出输入到差动放大器231af的-侧，将前置放大器231ad的输出输入到差动放大器231ae的-侧和放大器231ag。从而，分别地差动放大器231ae输出输出Yay，差动放大器231af输出输出Yax，放大器231ag输出输出Sa。

这里输出Yay是与到会聚点的垂直方向的位置变化有关的信号，作为简单的表示记为(204aa+204ad)-(204ab+204ac)。又输出Yax是与到会聚点的水平方向的位置变化有关的信号，作为简单的表示也记为(204ac+204ad)-(204aa+204ab)。又输出Sa是表示4个区域的光量的总和的信号，记为(204aa+204ab+204ac+204ad)。图中未画出，但是对于全部4分割光二极管204a～204s设置前置放大器231a～231s，它们的各个输入关系与上述204a与231a的关系同样地设定。因此，前置放大器231输出差信号Yax～Ysx、Yay～Ysy与和信号Sa～Ss。用图中未画出的归一化部分将差信号Yax～Ysx、Yay～Ysy与和信号Sa～Ss变换成归一化的输出Yax/Sa～Ysx/Ss、Yay/Sa～Ysy/Ss。将这些38个信号作为光检测器4的输出矢量y。

光二极管的放大截面图如图21(c)所示。在半导体基片201上形成包含前置放大器231的电路形成层232，在它上面形成绝缘层218。在绝缘层218上面形成成为电极Al配线层233，进一步通过成长是掺杂成n型的硅层的n区域234、成为高电阻的本征半导体层的i区域235、和是掺杂成p型的硅层的p区域236，形成pin构造。最后、溅射形成成为到p区域236的电极的Al配线层237，构成光二极管。在配线层233和配线层237上分别形成为了得到与电路形成层232电接触的镀敷金属夹层239、239′。这样一来，当从电路形成层232在配线层233和配线层237之间加上逆偏压时得到与来自孔径部分238的入射光量相应的输出信号。

其次，我们用图22说明在半导体基片201上构成的控制部分。图22是本实施形态中的控制部分的概略构成图。本实施形态中的控制部分240备有目标设定部分241、恒定偏差控制部分242、稳定化补偿部分243、f/u变换部分246，接受光检测器204的输出矢量y的输入，输出调节器的通电时间占空比矢量u。

目标设定部分241设定成为光检测器204的输出矢量y的目标的目标矢量yr。为了与干扰无关恒定地控制入射光的波面将目标矢量yr设定在所定的固定矢量上。既可以通过假设理想状态将这个固定矢量设定为零矢量，也可以预先将校正得到的矢量值存储在存储器中，读出并使用该值。或者也可以预先将多个矢量值存储在存储器中，与称谓环境温度变化或入射光的对应波长的切换的使用条件的变化相应地，分开使用目标矢量值。而且，为了由于扫描等积极地使入射光的波面变化，最好使目标矢量yr随时间变化。

恒定偏差控制部分242是为了实现没有恒定偏差地跟踪误差信号yr-y所需的型数p，串联地耦合p个积分器，在各积分器的输出上乘以增益矩阵K1～Kp并进行加法运算的积分补偿器。型数p和增益矩阵K1～Kp的值从要响应的矢量y的函数的次数和后述的矩阵函数A、B、C的关系设计地求得，作为预先决定的函数进行设定。

稳定化补偿部分243是为了渐近稳定闭环系统的微分补偿器，这里由观测器244和调整器245构成。观测器244是输入光检测器204的输出矢量y和调节器的驱动力矢量f，输出状态矢量x的推定值矢量x′的最小维观测器。调整器245根据反馈增益矩阵F，输入状态的推定值矢量x′，输出线性计算结果。为了通过将闭环系统的极配置在复数左平面的适当位置上实现渐近稳定，而在矩阵F中设定预先设计地求得的值。将调整器245的输出与恒定偏差控制部分242的输出加起来得到的和是调节器的驱动力矢量f。

f/u变换部分246是将调节器的驱动力矢量f变换成通电时间占空比矢量u的非线性变换部分。通电时间占空比矢量是用控制周期时间分割到调节器的通电时间的矢量，它成为实际控制中的操作量。将驱动力矢量f和状态的推定值矢量x′输入到f/u变换部分246中，关于全部调节器，按照公式1从驱动力F和位置变化Z的推定值逆算通电时间占空比U。这里，α、β是常数，V是驱动电压。更详细地说，f/u变换部分246具有关于各调节器选择2个电极中的任何一个的选择电路、和预先将作为非线性函数决定的值存储在存储器中的变换表。而且为了首先与驱动力F的正负号相应地选择要驱动的电极，其次当将Z和F作为地址输入到变换表u时得到通电时间占空比而进行构成。对全部调节器进行这种操作，得到通电时间占空比矢量u。

[公式42]

$F=\±\frac{\mathrm{\α}{V}^2}{{(1+\mathrm{\β}\·Z)}^2}\·U$

这样构成的控制部分240在可形变镜子202与光检测器204的控制对象之间构成闭环系统。将作为控制部分240的输出的通电时间占空比矢量u输入到可形变镜子202，调节器产生驱动力f，反射镜215的状态x变化，因此反射的光束的波面相位变化。观测由该反射镜215产生的波面变化和由干扰d产生的波面变化之和，作为光检测器204的输出矢量y成为控制部分240的输入。这里图中记载的A、B、C是由可形变镜子202和光检测器204的构成决定的固定矩阵。这样光检测器204的输出矢量y为了追随目标矢量yr而受到控制。

如以上说明的那样，如果根据本实施形态，则因为在半导体基片201上一体地形成作为波面检测器的光检测器204和作为波面校正器的可形变镜子202，所以通过有效地利用半导体加工技术的优点能够实现相互的高位置精度。进一步，因为这些波面检测器和波面校正器是在共同的基片上经过共同的制造条件形成的，所以能够减少由热膨胀系数等的基片特性零散和不同的制造批次部件的组合等引起的尺寸误差。

又，因为在半导体基片201上作为平面配线图案形成将波面检测器的输出传送到波面校正器的配线，所以不需要用于在3维空间内进行连接的复杂的配线，能够达到削减组装工序的数目和装置小型化的目的。进一步，因为在同一基片上与波面检测器和波面校正器一起形成根据波面检测器的输出对波面校正器进行控制的控制部分，所以能够达到使装置更加小型化和配线更加简略化的目的。

又，因为在半导体基片1上一体地形成作为偏转器的全息图203和光检测器204，所以通过有效地利用半导体加工技术的优点能够实现相互的高位置精度。

(实施形态7)

图23是本实施形态中的补偿光学装置的概略构成图。在本实施形态中记载了将补偿光学装置应用于光盘装置的构成例。

本实施形态中的半导体基片201、可形变镜子202、接线柱208具有与实施形态6的对应的构成要素相同的构造。全息图250、光检测器251。的基本构成与实施形态6大致相同，但是通过使在各检测区域的会聚点上的配置不同，使与由光盘255的轨道沟引起的干涉波面对应。

关于设置在半导体基片201上的微棱镜252，在它上面设置偏振分裂器膜252a，在它的一部分上设置倾斜面252b。倾斜面252b起着将椭圆光束整形成圆形光束的整形棱镜的作用。

半导体激光器253通过图中未画出的保持机构与半导体基片201一体地固定。又半导体激光器253的输出光束由图中未画出的准直仪透镜变换成平行光。

其次，我们说明本实施形态中的补偿光学装置的操作。

由准直仪透镜将从半导体激光器253输出的光束变换成椭圆平行光束，作为去路入射光256通过偏振分裂器膜252a，只有P偏振成分入射到微棱镜252，在可形变镜子202上被反射对波面进行校正后，通过倾斜面252b作为圆光束射出。这个出射光由1/4波长板254变换成圆偏振光，作为去路反射光257向着光盘255行进，由物镜会聚在记录点255a上。来自记录点255a的反射光再次通过物镜成为归路入射光258，由1/4波长板254变换成S偏振光。

该归路入射光258从倾斜面252b入射到微棱镜252，在可形变镜子202上被反射对波面进行校正。这个反射光被偏振分裂器膜252a反射后入射到全息图250。全息图203将该光束分割成多个检测区域偏转到不同的会聚点，各光束再次在偏振分裂器膜252a上被反射，由光检测器251接收。将光检测器204的输出信号输入到设置在半导体基片201上的图中未画出的控制部分，根据该信号对可形变镜子202进行控制。

此外，因为去路反射光257或归路入射光258的光束的入射方向与倾斜面252b的法线方向一致，所以能够与微棱镜252的x、y方向的位置精度无关地保持全息图250的会聚点的位置精度。

这样如果根据本实施形态，则能够在将设置了偏振分裂器膜252a的微棱镜252设置在半导体基片201的上方的简单装置中实现由可形变镜子202反射来自光源的光束后射出到补偿光学装置外，再次由可形变镜子202反射再次入射到补偿光学装置内的光束后导入光检测器251的构成。

在本实施形态中，通过在微棱镜252上设置倾斜面252b，将该倾斜面252b作为光束的入射面或出射面，将光束整形棱镜的效果给予微棱镜252，并且当形成倾斜面252b时可以总括地削除偏振分裂器膜252a，当形成偏振分裂器膜252a时不需要进行掩蔽能够使工时数简略化。

又，在本实施形态中，因为使去路反射光257或归路入射光258的光束的入射出射方向与倾斜面252b的法线方向一致，所以能够大幅度地缓和微棱镜252所需的位置精度。

(实施形态8)

图24是本实施形态中的补偿光学装置的概略构成图。本实施形态与实施形态6的不同点是不将全部构成要素集成在同一个半导体基片上如MCM(Multi Chip Module(多芯片模块))那样地分成几个芯片进行构成和将平板玻璃267作为包装外壳的一部分进行构成这两个方面。除此以外的构成和功能与实施形态6相同。

陶瓷基片260是在氧化Al等的绝缘性基片上由金属膜形成配线图案的基片。参照标号“261”表示在Si基片上与可形变镜子和控制它的控制电路一体地形成的可形变镜子单元。参照标号“262”表示在玻璃材料上形成衍射图案对于每个检测区域偏转到不同的会聚点的全息图，参照标号“263”表示在GaAs基片上使4分割光二极管和对它的输出进行放大和差动计算等的信号处理的模拟信号处理电路一体化的光检测器单元。

将这些可形变镜子单元261、全息图262和光检测器单元263安装在陶瓷基片260上，可形变镜子单元261和光检测器单元263的配线连接是通过在陶瓷基片260上形成的配线图案进行。陶瓷基片260与包装基底264粘合在一起，与引线265连接。这种配线连接是通过用Au线266的焊接实现的。

粘接在包装基底264上面的平板玻璃267通过施加防止反射膜267a和偏振分裂器膜267b的处理形成入射光268和出射光269的光程，并且与包装基底264一起构成包装外壳的一部分。由光检测器单元263检测入射光268的波面，由可形变镜子单元261校正这个波面的操作与实施形态6中说明的内容相同，从而得到经过波面补偿的出射光269。

这样如果根据本实施形态，则即便在难以得到用不同种类的半导体基片的半导体加工形成上的匹配性的情形中，也能够提供比较简单的小型的补偿光学装置。即，因为将可形变镜子单元261和光检测器单元263设置在同一陶瓷基片260上，所以对于两者的相对位置的调整可以只进行在同一平面内的2维的位置调整，因为与已有例中需要3维空间内的6自由度调整比较，用3自由度调整就可以了，所以能够大幅度地减少调整工时数。

又，因为将光检测器单元263的输出传送给可形变镜子单元261的配线形成在最好形成在陶瓷基片260上作为平面配线图案，所以不需要为了在3维空间内进行连接的复杂的配线，能够达到减少组装工时数和使装置小型化的目的。

又，因为在平板玻璃267上兼备形成用于光束的波面检测和校正的光程的功能和作为包装外壳的功能，所以能够达到削减部件数目和使装置小型化的目的。

此外，在本实施形态6～8中，我们说明了作为波面检测器由4分割探测器检测会聚点的位置变化的构成，但是本发明不限定于此，例如也能够应用于使入射光与参照光进行干涉，从干涉图案检测波面的构成等的其它构成。

同样，关于波面校正器，我们说明了用使反射面形变的可形变镜子的构成，但是本发明不限定于此，例如也能够应用于利用液晶的折射率变化等校正波面的构成等的其它构成。

(实施形态9)

图25(a)是根据本发明的实施形态9中的信息装置的概略构成图，图25(b)是用该信息装置的补偿光学装置的立体图。

本实施形态中的信息装置作为光源备有HD-DVD用的激光器(蓝色激光器)270和DVD-RAM用的激光器(红色激光器)271这样2类激光器。从各激光器输出的光，通过二向色棱镜273，入射到补偿光学装置274。此外，从HD-DVD用的激光器(蓝色激光器)270输出的光通过透镜272入射到二向色棱镜273。

本实施形态的补偿光学装置274，如图25(b)所示，是将可形变镜子274a和光检测器274b一体地集成在共同的基片(例如硅基片等的半导体基片)上的装置。

由这个补偿光学装置274的可形变镜子274a反射的光顺次地通过偏振全息图275、1/4波长板276和物镜277后，照射在作为信息记录媒体的光盘(HD-DVD光盘或DVD-RAM光盘)278上。

由光盘278反射的光在透过物镜277和1/4波长板276后，由偏振全息图275偏转，入射到补偿光学装置274上的光检测器274b。

偏振全息图275的操作，基本上，与参照图10说明的偏振全息图63的操作相同，使由于来回2次透过1/4波长板276，偏振面转动90°的光偏转到补偿光学装置274上的所要位置。此外，可形变镜子274a的构成和操作与其它实施形态中的可形变镜子相同。

在本实施形态中，使可形变镜子274a和光检测器274b一块芯片化。在这点上，本实施形态的信息装置与实施形态2中的信息装置不同。当如本实施形态那样将使光检测器274b与可形变镜子274a一体化的补偿光学装置274应用于信息装置时，能够使大部分光学系统在用单一光源操作的信息装置和用多个光源操作的信息装置之间共同化。结果，即便在通过改良用单一光源操作的信息装置，设计用2个不同光源操作的信息装置的情形中，也只要追加1个其它波段的光源就可以了。从而，容易提高对于别种格式的光盘的互换性，可以廉价地提供能够再生各种光盘的互换性卓越的信息装置。

此外，在图示的例子中，也可以不使偏振全息图275与补偿光学装置274一体化，但是使偏振全息图275和/或1/4波长板276与补偿光学装置274一体化。

如果根据本发明，则可以提供能够与各种不同种类的象差对应，扩大高精度的校正范围，可以进行响应性卓越的波面象差校正的可形变镜子和备有该镜子的信息装置。又，如果根据本发明，则能够提供容易实现小型化、低成本化的相对位置精度高的补偿光学装置和波面检测装置。

Claims (42)

1.可形变镜子，其特征是：它是备有

基片、

具有由上述基片支持的，可以被个别驱动的多个光反射区域的反射器的可形变镜子，进一步备有

独立地驱动上述多个光反射区域中的各个区域，从而控制各光反射区域和上述基片的配置关系的多个驱动部分，

上述多个驱动部分中的各个部分备有

由上述基片支持的多个电极、

由于被上述多个电极中选出的一个电极所吸引，以转动轴为中心转动的转动部件、和

按照上述转动部件的运动，使上述反射区域的特定部位和上述基片的距离变化的作用部件。

2.权利要求1所述的可形变镜子，其特征是：上述多个驱动部分分别与对应的反射区域耦合。

3.权利要求1或2所述的可形变镜子，其特征是：

上述转动部件具有配置在上述转动轴上的支持部分、和与上述支持部分耦合的平板部分，

上述转动部件的上述平板部分包含相对于上述转动轴对称的第1导电性部分和第2导电性部分，

上述多个电极包含通过间隙与上述平板部分的第1导电性部分相对地配置的第1电极、和通过间隙与上述平板部分的第2导电性部分相对地配置的第2电极。

4.权利要求1到3中任何一项所述的可形变镜子，其特征是：上述反射器的各光反射区域，通过作为上述作用部件起作用的耦合部件，与在对应的上述驱动部分中的上述平板部分的第1导电性部件和第2导电性部件耦合起来。

5.权利要求4所述的可形变镜子，其特征是：在从上述多个驱动部分中选出的驱动部分中，通过进行使上述平板部分的上述第1导电性部件与上述第1电极的间隔、和上述平板部分的上述第2导电性部件与上述第2电极的间隔中的任何一方相对地变短的操作，能够使在与上述驱动部分耦合的上述光反射区域的表面上的曲率变化。

6.权利要求5所述的可形变镜子，其特征是：上述操作是通过在上述选出的驱动部分中的上述第1电极和上述第2电极中的任何一方上加上相对来说较高的电位实施的。

7.权利要求1到6中任何一项所述的可形变镜子，其特征是：

上述反射器是由它的周边固定在上述基片上的可以形变的膜构成的，

预先在上述膜上给予张力。

8.权利要求7所述的可形变镜子，其特征是：

上述反射膜是由具有比上述基片的热膨胀系数大的热膨胀系数的材料构成的，

上述反射膜是在比使用温度高的高温下形成的。

9.权利要求8所述的可形变镜子，其特征是：上述耦合部件从上述膜突出，是由与上述膜的材料相同的材料形成的部分。

10.权利要求9所述的可形变镜子，其特征是：在各驱动部分中的上述耦合部件与转动轴的距离是作为在上述基片上的上述驱动部分的位置的函数而设定的。

11.权利要求7所述的可形变镜子，其特征是：上述反射器是在位于从它的周边的内侧的固定点上固定在上述基片上的。

12.权利要求4所述的可形变镜子，其特征是：在上述多个驱动部分中，配置在对于上述固定点相对来说较近的位置上的驱动部分，与配置在离上述固定点相对来说较远的位置上的驱动部分比较，将对应的耦合部件与转动轴的距离设定得较小。

13.权利要求1所述的可形变镜子，其特征是：

上述反射器是由相互分离的多个微型镜子构成的，

上述多个微型镜子分别与上述多个驱动部分中的不同的驱动部分耦合，可以独立地改变位置。

14.权利要求13所述的可形变镜子，其特征是：

当不将驱动信号给予上述驱动部分时，上述微型镜子的反射面排列在实质上曲率为零的假想的同一平面上，

当将驱动信号给予上述驱动部分时，上述反射面对于上述平面向前方或后方改变位置。

15.权利要求13所述的可形变镜子，其特征是：

上述多个微型镜子具有使与上述转动轴平行的方向为纵方向的形状，上述驱动部分具有使与上述转动轴正交的方向为纵方向的形状。

16.权利要求1所述的可形变镜子，其特征是：进一步备有接受指定上述多个驱动部分的选出的驱动部分的地址信号和给予由上述地址信号指定的上述驱动部分的驱动信号，

根据上述地址信号和上述驱动信号，在上述选出的驱动部分中的上述电极上加上电压的电压施加电路。

17.权利要求16所述的可形变镜子，其特征是：上述电压施加电路备有

 根据第1时钟信号循环地更新n(n为2以上的整数)个输出值的地址计数器、

根据将第1时钟分频成n份产生的第2时钟信号更新输出值的计数器、与上述地址计数器的输出相应地输出存储的驱动信号的存储器、

比较上述存储器的输出与上述计数器的输出的比较器、

与第1时钟信号相应地使上述比较器的输出移位的移位寄存器、和与上述第2时钟信号相应地锁存上述移位寄存器的输出的锁存部分。

18.信息装置，其特征是：它是

用从光源射出的去路光照射媒体，根据由上述媒体调制的归路光检测上述媒体保有的信息的信息装置，备有

关于包含在横切上述归路光的光轴的截面中的多个检测区域中的各个区域，检测上述归路光的波面的波面检测器、

根据设置在上述去路光和/或归路光的光程中，排列在横切上述光程的面上的多个驱动部分的操作，局部地改变上述去路光和/或归路光的光程长的波面校正器、和

根据上述波面检测器的多个输出将多个驱动信号供给上述波面校正器，再构成上述归路光的全体波面的控制部分。

19.权利要求18所述的信息装置，其特征是：上述控制部分具有备有非对角的变换要素的多输入多输出变换部分。

20.权利要求18所述的信息装置，其特征是：

上述波面检测器备有

对于上述检测区域中的各个区域，独立地偏转上述归路光的偏转器、和

具有备有接受关于上述检测区域中的各个区域，由上述偏转器偏转的上述归路光的多个受光部分的分割光探测器的光检测器，

比较上述分割光探测器的多个分割部分中的各个分割部分的输出，检测在上述归路光的各检测区域中的波面。

21.权利要求20所述的信息装置，其特征是：将配置在上述归路光的强度相对低的部分中的检测区域的面积设定得比配置在上述归路光的强度相对来说较高的部分中的检测区域的面积大。

22.权利要求21所述的信息装置，其特征是：

上述归路光具有与离光程中心的距离相应地减少的强度分布，

将横切上述光程中心的检测区域的面积设定得比其检测区域的面小，

设定随着离开上述光程中心，检测区域的面积增大，

离开上述光程中心的距离相同的检测区域的形状是相互大致相同的，对于上述光程中心具有转动对称性。

23.权利要求20所述的信息装置，其特征是：

上述媒体具有沿所定方向的衍射沟，

与由上述衍射沟产生的干涉条件相应地分割上述多个检测区域，在同一个上述检测区域内，为了使上述干涉条件大致相同而进行设定。

24.权利要求23所述的信息装置，其特征是：将上述检测区域分割成使由上述衍射沟产生的干涉条件大致相同的多个区域。

25.权利要求20所述的信息装置，其特征是：

上述偏转器包含具有对每个上述检测区域都不同的衍射光栅图案的全息图，

上述全息图将归路光偏转到对每个检测区域都不同的至少2个偏转方向，

偏转到包含在上述2个偏转方向中的第1偏转方向的归路光被在第1分割方向上设置分割线的第1分割探测器所接受，

偏转到包含在上述2个偏转方向中的第2偏转方向的归路光被在至少与第1分割方向不同的第2分割方向上设置分割线的第2分割探测器所接受，

比较由上述各分割线分割的探测器的输出，检测作为上述分割线的法线方向的不同的2个方向的波面成分。

26.权利要求18所述的信息装置，其特征是：

根据归路光检测媒体保有的信息的媒体信息检测部分、和

根据上述媒体信息检测部分的输出生成使上述波面检测器的输出有效的定时的定时部分，

上述波面检测器，根据从上述定时部分输出的上述定时，检测上述归路光的局部波面。

27.权利要求18所述的信息装置，其特征是：

上述波面校正器备有

反射上述去路光和/或归路光的反射镜、和

由静电力使上述反射镜在双向上改变位置的多个驱动部分。

28.信息装置，其特征是：它是

用从光源射出的去路光照射媒体，根据由上述媒体调制的归路光检测上述媒体保有的信息的信息装置，备有

关于包含在横切上述归路光的光轴的截面中的多个检测区域中的各个区域，检测上述归路光的波面的波面检测器、

根据设置在上述去路光和/或归路光的光程中，排列在横切上述光程的面上的多个驱动部分的操作，局部地改变上述去路光和/或归路光的光程长的波面校正器、和

根据上述波面检测器的多个输出将多个驱动信号供给上述波面校正器，再构成上述归路光的全体波面的控制部分，

上述波面校正器备有权利要求1到17中任何一项所述的可形变镜子。

29.权利要求19所述的信息装置，其特征是：上述控制部分备有

对波面检测器的输出进行积分的积分部分和对上述积分部分的输出进行线性变换的非对角的第1行列计算部分的恒定偏差补偿部分、

备有从上述恒定偏差补偿部分的输出和上述波面检测器的输出计算预测波面校正器的状态的非对角的第2行列计算部分的稳定化补偿部分、和

输入上述恒定偏差补偿部分的输出和上述稳定化补偿部分的输出之和，生成到驱动部分的驱动信号的对角变换部分。

30.权利要求29所述的信息装置，其特征是：上述对角变换部分进行非线性计算。

31.权利要求18所述的信息装置，其特征是：备有

出射光的波长相互不同的多个光源和将从上述各光源射出的各波长的去路光照射在上述媒体上的光学系统，

将上述波面校正器配置在上述光学系统中，

上述波面校正器对每个波长分离由上述媒体调制的归路光，对每个波长检测上述归路光的波面。

32.权利要求3 1所述的信息装置，其特征是：备有会聚从上述多个光源射出的归路光并照射在媒体上的物镜，

上述物镜的上述媒体一侧的数值孔径，与选出的光源相应地，取第1值和比上述第1值小的第2值中的任何一个。

33.权利要求32所述的信息装置，其特征是：上述多个光源中的至少1个光源形成作为发散方向的有限系统光起作用的去路光，将上述去路光入射的上述物镜的上述媒体一侧的数值孔径设定在第2值上。

34.权利要求33所述的信息装置，其特征是：上述去路光的成像点形成在上述物镜的前面。

35.权利要求32所述的信息装置，其特征是：它是设置了通过设置可以接受为了正确地检测出当令物镜的媒体一侧的数值孔径取第1值时保有的信息而构成的第1媒体、和为了正确地检测出当令物镜的媒体一侧的数值孔径取第2值时保有的信息而构成的第2媒体，并判别是否可以正确地进行上述检测，识别上述第1媒体和上述第2媒体的媒体识别部分的信息装置，最初在令上述物镜的媒体一侧的数值孔径取上述第2值的状态中，由上述媒体识别部分识别媒体是否是上述第2媒体后，在令上述物镜的媒体一侧的数值孔径取上述第1值的状态中，由上述媒体识别部分识别媒体是否是上述第1媒体。

36.信息装置，其特征是：它是用物镜会聚从光源射出的归路光并照射在媒体上，根据由上述媒体调制的归路光检测上述媒体保有的信息的信息装置，备有将上述归路光分割成多个检测区域，检测上述每个检测区域的上述归路光的波面的波面检测器、根据上述波面检测器的多个输出计算表示上述归路光的全体波面的曲率的值的曲率计算部分、和根据上述曲率计算部分的输出控制上述物镜的物镜控制部分。

37.补偿光学装置，其特征是：它是备有

将光束分割成多个检测区域并使光束偏转的偏转器、

配置在接受由上述偏转器偏转的上述光束的位置上的光检测器、和

根据上述光检测器的输出对上述光束的波面进行校正的波面校正器的补偿光学装置，

上述偏转器、光检测器和波面校正器形成在同一基片上，

进一步备有形成上述光束入射到上述波面校正记录媒体上的光程的平行平板状的电介质部件。

38.权利要求37所述的补偿光学装置，其特征是：上述电介质部件是由备有对于上述基片的主面非平行的倾斜面的微棱镜形成的，

上述倾斜面作为上述光束的入射面或出射面起作用。

39. 权利要求38所述的补偿光学装置，其特征是：上述光束的入射方向或出射方向与对于上述微棱镜的倾斜面的法线方向大略一致。

40.补偿光学装置，其特征是：它备有权利要求1到17中任何一项所述的可形变镜子、和接受由媒体对由上述可形变镜子反射的光进行调制得到的光的光检测器，上述可形变镜子和上述光检测器是集成在同一基片上的。

41.信息装置，其特征是：它备有权利要求37到权利要求39中任何一项所述的补偿光学装置。

42.信息装置，其特征是：它备有权利要求40所述的补偿光学装置。

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