JP2004020940A - Shape variable mirror and optical disk information input and output device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡部の鏡面の形状を変化させる形状可変鏡、及び光ピックアップ装置を備えた光ディスク情報入出力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に光ディスクを用いた光ディスク情報入出力装置としてCDやDVDなどがある。DVDなどはCDに比べ記録密度が高い為、情報の読み書きに関する条件がより厳しくなっている。例えば光ピックアップ装置の光軸とディスク面は垂直であることが理想であるが、実際には光ディスクが樹脂製である為、ディスク面はかなりうねりを持っていて、これを回転させると光ピックアップ装置の光軸とディスク面は常には垂直ではなく、ディスク面が光軸に対して傾きを持つことがある(以下、光軸に対するディスク面の傾きをチルトと表現する)。またCD、DVD共に光ディスクにおいては、図1に示すように、記録層108が樹脂層102a、102bを介在している為、チルトすなわちディスク面が傾くとレーザー光の光路が曲げられてコマ収差が発生し、図1の103a、103bに示すように光ディスク上に正しくスポットを絞れなくなる。このコマ収差が許容される量よりも大きくなると、情報を正しく読み書きできなくなるという不具合が生じる。
【0003】
チルトにより発生する収差を低減する手段としては、対物レンズと記録層との間にある樹脂層の厚さを薄くする方法がある。実際に図1(b)に示すようなDVDにおいて、対物レンズ101bと記録層108との間の樹脂層102bの厚さを、図1(a)に示すCDの場合に比較して半分にしてあるのは、コマ収差の低減を意図したものである。しかしこの方法では、DVDよりも記録密度を高くしようとした場合には樹脂層の厚さをさらに薄くしてチルトの影響を低減することになるが、今度は光ディスク上にゴミや傷が付いた場合に信号を正しく読み書きできなくなるという不具合が生じる。この為、アクチュエータによって光ピックアップ装置の光軸を傾けて、チルトに対応しているのが現状である。
【0004】
チルトによる影響を光学的に補正する手段として、特開平10−79135に記載の液晶板を用いる方法がある。また圧電素子を用いたチルトによるコマ収差などの補正手段として、特開平5−144056に記載のレーザー光の光路中に透明圧電素子を用いる方法や、特開平5−333274に記載の複数のアクチェータを利用した形状可変鏡を用いる方法などが提案されている。
【0005】
しかしながら、特開平10−79135のように液晶板を用いて位相を制御することでコマ収差を補正する方法では、レーザーが液晶板を通過するために光量が減衰して書き込みに必要なエネルギーを得ることが困難であり、また液晶の特性から、特にタンジェンシャルチルトの制御に要求される高周波動作に使用することは困難である。
【0006】
また、特開平5−144056のように単独の透明圧電素子で必要な厚さの変化を得るためには、実際には高電圧が必要となり光ピックアップ装置などに用いるには現実的ではない。
さらに、特開平5−333274のように形状可変鏡の鏡自体を積層型圧電素子で変形させ位相制御する方法は、光ピックアップ装置などの小さい部品に用いるには配線などの考慮がされておらず、複雑になり、かつ組み付けコストも高くなる。また、配線などの問題が解決できたとしても、積層型圧電素子を小型化することは、技術的にもコスト的にも困難である。
【0007】
上述した従来技術の問題点を解決する方法として、ユニモルフ型又はバイモルフ型の圧電素子を使用した形状可変鏡で、チルトなどにより発生する波面収差(主としてコマ収差)を低減する方法が考えられる。これは例えば、図2に示すような鏡面の形状が可変な形状可変鏡(以後、通常構造の形状可変鏡と呼ぶ)である。ここで図2は、形状可変鏡の断面図である。この形状可変鏡において、鏡基板6の片面に鏡材1、鏡材1の鏡面側を下と表現すると、鏡基板6の上には、配線4b、その上には電極4a、その上に圧電極性が一方向の圧電素子2、さらにその上に二つの電極5aがある。鏡基板6は、凹形状の鏡固定用部材8によって鏡固定部3で固定され、鏡固定用部材8には、配線4bとワイヤを介して接続する配線4c、電極5aとワイヤを介して接続する配線5cが設けられている。ここで、配線4c及び二つの配線5cを介して電極4aと電極5aとの間に電位差を与えると、圧電素子2がその電位差に応じて伸縮し、鏡基板6及び鏡材1を含む鏡部の鏡面の形状を変形させる。なお、二つの電極5aの圧電極性を変えたり、二つの電極5aに印加する電圧を変えることで、圧電素子2の伸縮を調節して鏡部の鏡面形状を制御することができる。
【0008】
また、図3(a)、(b)は、別の形態の形状可変鏡(以後、薄膜構造と呼ぶことにする)を示す図であり、(a)は、配線4c、5cを有する鏡固定用部材8を取り除いて反射膜1と反対側から見た形状可変鏡の平面図であり、(b)は、(a)のA−A’方向における形状可変鏡の断面図であり、(c)は、形状可変鏡における鏡面形状の変化を説明する図である。図3(a)、(b)に示すように、この薄膜構造の形状可変鏡は、鏡面側を下側、鏡面と反対側を上側と呼ぶことにすると、鏡基板6の下には反射膜1があり、鏡基板6の上には絶縁膜7があり、その上には配線4b、5bがある。鏡基板6は周辺部に厚い凸部14を有している。配線4b上には配線4bと接続している二つの電極4aがあり、電極4aの上には圧電素子2が接着されており、さらに圧電素子2の上に二つの電極4aと対向する二つの電極5aがある。鏡基板6の周辺に形成された配線4bと電極4aに接続している圧電素子2の下にある配線4bとの間、及び鏡基板6の周辺に形成された配線5bと圧電素子2上に形成された電極5aとの間には、それぞれ接続用のワイヤがある。ここで、ここで、反射膜、鏡基板、絶縁膜、配線を含む部分を鏡部と定義する。また、図3の形状可変鏡においては、鏡部の変形を容易とする為に、鏡部にスリットを設けてある。ここで、圧電素子及び電極を含む部分を圧電基板部と定義する。圧電基板部及びワイヤを有する鏡部は、配線4c、5cを有する鏡固定用部材8の鏡固定部3に、鏡部周辺の厚い凸部14で固定されている。図3に示す薄膜構造の形状可変鏡は、鏡基板6の鏡面と反対側の部分をエッチングして、鏡基板6の厚さを薄くしており、低電圧で鏡部の鏡面形状を変化させることができる。
【0009】
このような薄膜構造の形状可変鏡において、配線4b、従って二つの電極4aを接地し、配線5bから2つの電極5aの片方にプラスの電圧、他方にマイナスの電圧を印加したとする。鏡基板6自体は電圧を印加しても伸縮しないが、圧電素子2は、電圧を印加すれば伸縮する。電極5aにプラスの電圧を印加した場合に、電極5aの設置された部分の圧電素子2が縮むとすると、マイナスの電圧を印加した場合には、その部分の圧電素子2は伸びることとなり、電極5aにプラスの電圧を印加した部分の鏡面は凸面に、電極5aにマイナスの電圧を印加した部分の鏡面は凹面になる。その結果、図3に示す形状可変鏡の鏡面形状は、図3(c)に示すように、A−A’方向に鏡面の中心を挟んで凸面と凹面を有し、A−A’方向の断面は鏡面の中心が節に相当する波型の形状になる。なお、図3(c)の横軸は、図3に示す形状可変鏡のA−A’方向の軸、縦軸は、A−A’方向の断面における鏡面形状の変化量である。また2つの電極5aに前述と逆の電圧を印加した場合には、図3(c)に示す形状と逆の波型の形状になる。なお、二つの電極5aの圧電極性を変えたり、二つの電極5aに印加する電圧を変えることで、圧電素子2の伸縮を調節して鏡部の鏡面形状を制御することができる。
【0010】
このような形状可変鏡を、光ディスク情報入出力装置における光ピックアップ装置の光軸上に設置し、鏡面の形状を制御することによって、チルトによるコマ収差を低減することが可能になる。光ディスク情報入出力装置において、光ディスクにチルト、即ちレーザー光の光軸に対して垂直な方向を基準とした光ディスクの傾き、が生じると、光ディスクから反射して戻ってきたレーザー光の波面は乱れコマ収差が発生する。チルトした光ディスクから戻ってきて形状可変鏡の鏡面に入射するレーザー光の波面収差は、レーザー光の光束の断面に対して図4に示すような等高線で表わされる。ここで、レーザーの光束の断面において、光ディスクがチルトした方向に対応する方向が図4のA−A’方向である。すなわちA−A’方向に沿って符号が変わる波面収差(コマ収差)が発生する。
【0011】
このようなチルトにより発生する波面収差を低減する為に、図3に示すような形状可変鏡を、図3(a)のA−A’方向と図4のA−A’方向とを一致させて光ピックアップ装置の光軸上に設置する。前述した形状可変鏡の動作により、A−A’方向について凸面と凹面とが生じるように、鏡面の形状を適切に制御すれば、チルトによる波面収差(コマ収差)の補正又は低減が可能となる。ここで簡単の為に図4におけるA−A’方向についてのみ注目して、レーザー光の波面収差の低減を、図5(a)乃至(c)を用いて説明する。図5(a)は、光ディスクがチルトした場合に発生するレーザー光の波面収差に関する図4のA−A’方向の波面収差図である。ここで、図5(a)乃至(c)における縦軸は波面収差であり、図3における横軸は、図4のA−A’方向の軸(即ち形状可変鏡のA−A’方向の軸)である。なお、光ディスクがチルトせずレーザー光の光軸に対し垂直であれば、図5(a)に示すような波面収差は発生せず、波面は横軸に一致する。図5(b)は、形状可変鏡を故意に収差を発生させるように動作させ、無収差の光を形状可変鏡に照射した場合の反射光の波面収差を示した図である。今、光ディスクにチルトが生じ、光ディスクからの反射光の波面収差が図5(a)であったとして、光ディスクにチルトが生じていない場合に形状可変鏡で反射した光の波面収差が図5(b)となるように形状可変鏡の鏡面の形状を制御する。この場合には、図5(a)と図5(b)の波面収差が互いに相殺する関係となって、形状可変鏡からの反射光の波面収差は、図5(c)のようになり、図5(a)と比較して波面収差を低減させることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述したような形状可変鏡においては、圧電素子に電圧を印加していない状態における鏡部の鏡面形状(以下、簡単のために初期平面形状と呼ぶことにする)が、周囲の温度変化によって変動することが知られている。特に、図3に示す薄膜構造の形状可変鏡では、鏡基板6の厚さが薄いため、温度変化による鏡面形状の変動は、顕著となる。すなわち、形状可変鏡の鏡部における鏡面形状が変化する部分は、反射膜1、鏡基板6、絶縁膜7、配線4bなどを含むと共に、電極4a、5a、配線4b、接着剤で取り付けられた圧電素子2を備えており、これらの構成要素は、それぞれ異なる熱膨張係数を有している。よって、これらの構成要素は、周囲の温度変化によって別々に伸縮するため、鏡部の初期鏡面形状は、全体として歪むことになる。
【0013】
従って、周囲の温度変化が起こっても形状可変鏡の初期平面形状を平面に保つために、形状可変鏡の初期平面形状の温度変化を補償する必要がある。形状可変鏡の初期平面形状の温度変化を補償する方法として、周囲の温度を温度検知手段で随時測定し、測定した温度に基づいて圧電素子にオフセット電圧を印加することで、形状可変鏡の初期平面形状の歪みを補正する方法がある。
【0014】
温度検知手段としては、市販の温度検知手段を使用することができる。このような温度検知手段を、温度補償が必要とされる、形状可変鏡における鏡面形状の変化する部分の近傍に取りつけてもよい。しかしながら、光ディスク情報入出力装置の光ピックアップ装置などに設置する小型の形状可変鏡に対する温度検知手段の取り付けは、温度検知手段を取り付ける場所を確保しなければならないという問題がある。このため、薄膜で構成される温度検知手段を、形状可変鏡の鏡部と一体に作製することが望ましい。このような薄膜で構成される温度検知手段は、温度変化によって抵抗値が変動する金属薄膜抵抗体と金属薄膜抵抗体を覆う絶縁膜を含む。
【0015】
しかしながら、形状可変鏡、特に薄膜構造の形状可変鏡、の鏡部における鏡基板は、鏡部の鏡面形状を効率良く変形するために、非常に薄く形成されている(例えば、50μm〜200μm)。このため、薄膜で構成される温度検知手段を、単純に鏡部と一体に形成すると、温度検知手段における金属薄膜抵抗体や絶縁膜の膜応力による影響で、鏡部の初期鏡面形状が歪むと共に周囲の温度変化による鏡部の初期平面形状の変動がさらに強調される場合もある。また、薄膜で構成される温度検知手段において、金属薄膜抵抗体の材料を白金(Pt)とすると、Ptの金属薄膜抵抗体は、一般的な酸化シリコン(SiO2)の絶縁膜との密着性が悪い。よって、SiO2の絶縁膜を通じたPtの金属薄膜抵抗体への熱伝導が不十分であり、Ptの金属薄膜抵抗体における抵抗の変化による温度測定が不正確となり、温度検知手段としての信頼性を確保するのことが困難となる。さらに、形状可変鏡の鏡部における鏡面形状が変化する部分の近傍に温度検知手段内の金属薄膜抵抗体を配置すると、圧電素子に電圧を印加して鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡面形状の変化によって金属薄膜抵抗体に応力が発生して、その抵抗値が変動し、周囲の温度を正確に測定することができなくなる。
【0016】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、周囲の温度を実質的に正確に測定することができる温度検知手段を有し、初期平面形状の歪みが少ない、形状可変鏡及び該形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク情報入出力装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、鏡部の鏡面の形状が可変な形状可変鏡において、該形状可変鏡の周囲の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面の形状が変化しない部分に設けられることを特徴とする。
【0018】
請求項1記載の発明によれば、該形状可変鏡の周囲の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面の形状が変化しない部分に設けられるので、周囲の温度を実質的に正確に測定することができる温度検知手段を有し、初期平面形状の歪みが少ない、形状可変鏡を提供することができる。
【0019】
請求項2記載の発明は、鏡部の鏡面の形状が可変な形状可変鏡において、該形状可変鏡の周囲の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面の形状が変化しない部分に一体に設けられることを特徴とする。
【0020】
請求項2記載の発明によれば、該形状可変鏡の周囲の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面の形状が変化しない部分に一体に設けられるので、周囲の温度を実質的に正確に測定することができる温度検知手段を有し、初期平面形状の歪みが少ない、形状可変鏡を提供することができると共に、温度検知手段を確実に形状可変鏡に設けることができる。
【0021】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の形状可変鏡において、前記鏡部の鏡面の形状は、前記鏡部の前記鏡面と反対側に設けられた圧電素子の伸縮によって変化させられ、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分及び前記圧電素子が設けられる部分の間、に配置されることを特徴とする。
【0022】
請求項3記載の発明によれば、前記鏡部の鏡面の形状は、前記鏡部の前記鏡面と反対側に設けられた圧電素子の伸縮によって変化させられ、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分及び前記圧電素子が設けられる部分の間、に配置されるので、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面の形状を変化させても、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができる。
【0023】
請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載の形状可変鏡において、前記鏡部の鏡面の形状は、前記鏡部の前記鏡面と反対側に設けられた圧電素子の伸縮によって変化させられ、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面側の、前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分及び前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記圧電素子が設けられる部分の間、に配置されることを特徴とする。
【0024】
請求項4記載の発明によれば、前記鏡部の鏡面の形状は、前記鏡部の前記鏡面と反対側に設けられた圧電素子の伸縮によって変化させられ、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面側の、前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分及び前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記圧電素子が設けられる部分の間、に配置されるので、圧電素子の伸縮により鏡部の鏡面の形状を変化させても、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができると共に、温度検知手段を容易に製造することができる。
【0025】
請求項5記載の発明は、請求項1又は2記載の形状可変鏡において、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分、に配置されることを特徴とする。
【0026】
請求項5記載の発明によれば、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分、に配置されるので、
温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができると共に、温度検知手段の膜応力による形状可変鏡の初期鏡面形状の歪みを除去することができる。
【0027】
請求項6記載の発明は、請求項1又は2記載の形状可変鏡において、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面側の、前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分、に配置されることを特徴とする。
【0028】
請求項6記載の発明によれば、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面側の、前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分、に配置されるので、製造が容易であり、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができると共に、温度検知手段の膜応力による形状可変鏡の初期鏡面形状の歪みを除去することができる。
【0029】
請求項7記載の発明は、請求項4又は6記載の形状可変鏡において、前記鏡部は、前記鏡部の前記鏡面側に前記形状可変鏡に入射する光を反射する反射膜を含み、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記反射膜が設けられてない部分に配置されることを特徴とする。
【0030】
請求項7記載の発明によれば、前記鏡部は、前記鏡部の前記鏡面側に前記形状可変鏡に入射する光を反射する反射膜を含み、前記温度検知手段は、前記鏡部の前記反射膜の設けられてない部分に配置されるので、反射膜の膜応力による温度検知手段の測定精度の低下を防止し、正確に温度を測定することができる温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができる。
【0031】
請求項8記載の発明は、請求項3又は5記載の形状可変鏡において、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触しない部分に対する凸部であり、前記温度検知手段は、該温度検知手段を駆動する電圧を印加する電極を有し、前記温度検知手段の前記電極に接続される配線は、少なくとも前記凸部に設けられ、前記配線の前記凸部における幅は、前記電極の幅よりも広いことを特徴とする。
【0032】
請求項8記載の発明によれば、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触しない部分に対する凸部であり、前記温度検知手段は、該温度検知手段を駆動する電圧を印加する電極を有し、前記温度検知手段の前記電極に接続される配線は、少なくとも前記凸部に設けられ、前記配線の前記凸部における幅は、前記電極の幅よりも広いので、配線を凸部に容易に形成することができると共に、温度検知手段に接続する配線の凸部における抵抗値の増加を抑制し、不正抵抗が少なく、温度測定の感度が高い温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができる。
【0033】
請求項9記載の発明は、請求項1乃至8いずれか1項記載の形状可変鏡において、前記温度検知手段は、白金からなる薄膜の抵抗体、及び前記抵抗体の少なくとも一部分を覆う五酸化二タンタル又は窒化シリコンからなる絶縁層を含むことを特徴とする。
【0034】
請求項9記載の発明によれば、前記温度検知手段は、白金からなる薄膜の抵抗体、及び前記抵抗体の少なくとも一部分を覆う五酸化二タンタル又は窒化シリコンからなる絶縁層を含むので、特に抵抗体と絶縁層の密着性が良好であり、温度を精度よく正確に測定できる温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができる。
【0035】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の形状可変鏡において、前記抵抗体の抵抗値は、1kΩ乃至10kΩであることを特徴とする。
【0036】
請求項10記載の発明によれば、前記抵抗体の抵抗値は、1kΩ乃至10kΩであるので、適切な温度測定に対する感度と適切な消費電力を有する温度検知手段を備えた形状可変鏡を提供することができる。
【0037】
請求項11記載の発明は、光ピックアップ装置を備える光ディスク情報入出力装置において、請求項1乃至10いずれか1項記載の形状可変鏡を有することを特徴とする。
【0038】
請求項11記載の発明によれば、請求項1乃至10いずれか1項記載の形状可変鏡を有するので、周囲の温度を実質的に正確に測定することができる温度検知手段を有し、初期平面形状の歪みが少ない、形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク情報入出力装置を提供することができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【0040】
まず、本発明における第一の実施形態を図6と共に説明する。図6は、本発明の第一の実施形態における形状可変鏡を示し、(a)は、本発明の形状可変鏡の鏡面と反対側から見た平面図である。ただし、簡単のために鏡固定用部材や一部の配線やワイヤを省略して描いてある。また、図6(b)、(c)は、本発明の形状可変鏡に設けられる温度検知手段の断面図である。
【0041】
本実施形態の形状可変鏡の基本的な構成は、図2に示す通常構造の形状可変鏡と同様である。図6(a)に示すように、本実施形態の形状可変鏡においては、鏡面側を下側、鏡面と反対側を上側と呼ぶことにすると、Siで形成された鏡基板6の下には鏡材があり、鏡基板6の上には配線4bがある。配線4b上には配線4bと接続している電極があり、その電極の上には圧電素子2が接着されており、さらに圧電素子2の上に上述の二つの電極と対向する二つの電極5aがある。
【0042】
図2に示す従来の形状可変鏡と異なり、本実施形態の形状可変鏡においては、鏡基板6の一部に温度検知手段10が形成されている。具体的には、温度検知手段10を、鏡基板6における鏡固定部3(鏡固定用部材で固定される部分)の近傍に形成している。ここで、圧電素子に電圧を印加して鏡部の鏡面形状を変化させたとき、鏡面形状が大きく変化する部分は、電極5aが配置されている図6(a)の矢印部分である。よって、温度検知手段10を鏡基板6の鏡固定部3の近傍に形成することで、温度検知手段10は、圧電素子に電圧を印加したときの鏡面形状の変化に起因する内部応力の発生を回避することができる。よって、温度検知手段における金属薄膜抵抗体の抵抗値の変化を防ぎ、周囲の温度を実質的に正確に測定することができる。
【0043】
本実施形態において使用される温度検知手段10は、図6(b)又は図6(c)に示すように、温度変化によって抵抗値が変動する金属で形成される金属薄膜抵抗体12、金属薄膜抵抗体12を鏡基板6に密着させる、絶縁膜で形成される密着層11、及び密着層11と共に金属薄膜抵抗体12を覆い、金属薄膜抵抗体12を保護する保護膜13を含む。
【0044】
本実施形態において使用される温度検知手段10の製造方法は、まず、SiO2である絶縁膜の表面を、酸素(O2)プラズマ処理、バックスパッタ処理、又はアルゴン(Ar)やシリコン(Si)等のイオン注入によって処理し、金属薄膜抵抗体12との密着性を向上させた密着層11を製膜する。密着層11と金属薄膜抵抗体12との密着性をさらに向上させるために、図6(c)に示すように、密着層11の表面に凹部を形成し、その凹部の内部に金属薄膜抵抗体12を形成することが好ましい。
【0045】
次に、主としてスパッタ法により金属薄膜抵抗体12を密着層11上に形成する。この金属薄膜抵抗体12の薄膜は、粒の集合体であり、これらの粒同志の界面(粒界)には、不正抵抗が存在する。ここで、金属薄膜抵抗体12の薄膜に応力(膜変位)が発生すると、この粒界の不正抵抗が増大する。よって、金属薄膜抵抗体12の薄膜を、温度変化に検知に使用する場合には、金属薄膜抵抗体12の薄膜に応力が発生しないようにする必要がある。すなわち、圧電素子2に電圧を印加して形状可変鏡の鏡面形状を変化させる際には、凹凸形状などの鏡面形状の変動によって金属薄膜抵抗体12に応力が発生することを避けるために、鏡部における鏡面形状の変化する部分に温度検出手段10を形成しないことが望ましい。加えて、形状可変鏡の鏡面形状の変化によって、金属薄膜抵抗体12にストレスマイグレーションが発生する可能性があるため、温度検知手段10の温度測定における長期信頼性を確保するためにも、鏡部における鏡面形状の変化する部分に温度検出手段10を形成することは避けるべきである。
【0046】
最後に、金属薄膜抵抗体12及び密着層11上に絶縁膜からなる保護膜13を形成して、金属薄膜抵抗体12を密着層11と保護膜12で覆い、温度検知手段10が完成する。
【0047】
本実施形態においては、温度検知手段10を鏡基板6の一部分においてのみ形成しているため、形状可変鏡の反射膜は、温度検知手段10を構成している密着層11、金属薄膜抵抗体12、及び保護膜13の膜応力による影響を実質的に受けない。よって、本実施形態の形状可変鏡においては、形状可変鏡の初期鏡面形状が歪むことや、周囲の温度変化による鏡部の初期平面形状の変動が強調されることを実質的に防止することができる。
【0048】
次に、本発明における第二の実施形態を図6、図7と共に説明する。
【0049】
本実施形態における形状可変鏡は、前述の第一の実施形態における形状可変鏡と同様の構成を有するが、金属薄膜抵抗体12をPt薄膜で作製し、密着層11及び保護膜13を、それぞれ窒化シリコン(Si3N4)膜又は五酸化二タンタル(Ta2O5)膜で作製している。
【0050】
金属薄膜抵抗体12であるPt薄膜は、スパッタ法で成膜する。スパッタ条件を変えることによって金属薄膜抵抗体12の抵抗温度係数(TCR)をある程度自由に変化させることができるので、温度変化に対する抵抗値の変化の大きい、すなわち感度の高い、金属薄膜抵抗体12を作製することができる。例えば、金属薄膜抵抗体12を製膜するとき、スパッタ装置の電力を下げると共に鏡基板6の温度を高く設定することで、高い抵抗温度係数を有する金属薄膜抵抗体を得ることができる。このようにして、温度変化に対する抵抗値の変化が大きい、高感度な金属薄膜抵抗体12を形成する。
【0051】
金属薄膜抵抗体12がPt薄膜である場合において、温度検知手段10の密着層11及び保護膜13にSiO2膜を使用すると、SiO2膜は、Ptとの密着性が悪いため、温度検知手段10による温度測定の信頼性を確保することが困難である。密着層11及び保護膜13の金属薄膜抵抗体12との密着性を向上させるためには、密着層11及び保護膜13としてSiO2膜の代わりにSi3N4膜又はTa2O5膜を用いることが望ましい。また、金属薄膜抵抗体12としてのPt薄膜を密着層11に製膜する前に、密着層11にバックスパッタ処理を施すことで密着層11と金属薄膜抵抗体12との密着性をさらに向上させることができる。
【0052】
ここで、本実施形態における温度検知手段10の製造方法について説明する。まず、鏡基板6の鏡面と反対側の面に、密着層11を形成するための厚さ0.3μmのTa2O5膜をスパッタ法により成膜し、連続して金属薄膜抵抗体12を形成するための厚さ0.2μmのPt薄膜をスパッタ法により成膜した。次に、Pt薄膜から金属薄膜抵抗体12を形成するためのマスク材として0.2μmのTa2O5膜を成膜した。このマスク材をフォトリソグラフ法によって所望の金属薄膜抵抗体12の形状(金属薄膜抵抗体12の抵抗値を測定する手段を接続する部分、即ちボンディングパッド、を含む)に合わせてパターニングし、次にバックスパッタ処理を施すことにより、Pt薄膜を所望の金属薄膜抵抗体の形状にエッチングした。その後、保護膜13として、厚さ0.3μmのTa2O5膜をスパッタ法により成膜した。次に、フォトリソグラフ法によって、密着層11及び保護膜13を形成するためのTa2O5膜を、鏡基板6における温度検知手段10を形成する部分(以下、簡単のために温度検知手段形成領域と呼ぶことにする)の形状にパターニングする。最後に、密着層11及び保護膜13を形成するためのTa2O5膜における温度検知手段形成領域以外の部分の全てを、エッチングによって除去することで、本実施形態における温度検知手段10が完成する。このパターニング及びエッチングの際には、同時に、保護膜13に、金属薄膜抵抗体12のボンディングパッドを金属薄膜抵抗体12の抵抗値を測定する手段を接続するための穴を形成する(ボンディングパッドの窓開け)。
【0053】
次に、本実施形態における温度検知手段10の動作を、図7と共に具体的に説明する。図7は、本実施形態における温度検知手段10及び金属薄膜抵抗体12の形態を示す。
【0054】
本実施形態において、Pt薄膜の成膜条件として、鏡基板の温度を300℃に保つと共にスパッタ装置の電力200Wに設定したことで、3200ppm/℃のTCRを有するPt薄膜が得られた。図7に示すように、ボンディングパット(金属薄膜抵抗体12の両端部分)を除く金属薄膜抵抗体12を線形に形成し、その寸法を、線幅4μm、線の長さ30mm、膜厚0.2μmとすれば、金属薄膜抵抗体12の全体の抵抗値は、約5000Ωとなる。ここで、ボンディングパッドは、通常、金属薄膜抵抗体12のボンディングパット以外の部分より大きいので、ボンディングパッドの抵抗値は無視できる。また、TCRが3200ppm/℃であるので、温度が1℃だけ変化すると、抵抗値は、約16Ωだけ変化する。例えば、この金属薄膜抵抗体に0.5mAの定電流を流すとすれば、この金属薄膜抵抗体の電圧は、2.5Vになり、温度が1℃だけ変化すると、電圧の変化量は、約8mVとなる。この電圧の変化量が、温度の変化に対応するので、金属薄膜抵抗体12に定電流を流して電圧を測定すれば、周囲の温度を測定することができる。この抵抗値は、単なる一つの例であり、温度検知手段10やボンディングパッドの大きさによる制限の下で、金属薄膜抵抗体12の形状、即ち長さや断面積、をある程度自由に設計することができる。よって、金属薄膜抵抗体の感度(温度変化に対する電圧変化量)の向上や配線抵抗等の不正抵抗による電圧測定精度の低下を考慮して、ある程度自由に設計することができる。
【0055】
また図7に示すように、金属薄膜抵抗体12の面積は、ボンディングパッドを合わせても7mm×0.15mmのように、かなり小さく作製すりことができ、この温度検知手段10を、鏡面と反対側における鏡部の鏡面形状の変化が少ない部分に設置することで、温度検知手段の温度測定における長期信頼性を得ることができる。この温度検知手段10の大きさは、単なる一つの例であり、金属薄膜抵抗体12の形状における折り返しの数を多くすることで、温度検知手段10の長さを短くできる。これにより、形状可変鏡の鏡部の大きさに適合した温度検知手段10をある程度自由に設計することができる。
【0056】
次に、本発明における第三の実施形態を図8と共に説明する。
【0057】
図8(a)に示す本実施形態における形状可変鏡は、図2に示す従来の通常構造の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面と反対側における鏡固定部3の近傍又は鏡部の周辺部分に配置している。図8(a)においては、温度検知手段10の幅が大きく描かれているが、実際には、図7に示すように温度検知手段10の幅は、僅か0.15mmのように小さい。よって、鏡部の面積における温度検知手段10の面積の占める割合は少ない。この温度検知手段10を、鏡固定部3の近傍又は鏡部の周辺部分に配置することで、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状を変化させても、温度検知手段10は、ほとんど変形せず、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段10を提供することができる。
【0058】
また、図8(b)に示す本実施形態における形状可変鏡は、図3に示す従来の薄膜構造の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面と反対側におけるスリット9と凸部14との間に配置している。鏡部におけるスリット9の外側の部分は、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状が変形しても、ほとんど変形しない。よって、このように温度検知手段を、鏡部の鏡面と反対側におけるスリット9と凸部14との間に配置すれば、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状が変形しても、温度検知手段10は、ほとんど変形せず、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段10を提供することができる。
【0059】
次に、本発明における第四の実施形態を説明する。
【0060】
本実施形態における一つの形状可変鏡は、図2に示す従来の通常構造の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面側における鏡固定部3に対応する場所に配置している。このように、温度検知手段10を、鏡部の鏡面側における鏡固定部3に対応する場所に配置することによって、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状を変化させても、温度検知手段10は、全く変形せず、温度をさらに高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段10を提供することができる。
【0061】
本実施形態における別の形状可変鏡は、図3に示す従来の薄膜構造の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面側における凸部14に対応する場所に配置している。このように、温度検知手段10を、鏡部の鏡面側における凸部14に対応する場所に配置することによって、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状を変化させても、温度検知手段10は、全く変形せず、温度をさらに高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段10を提供することができる。加えて、温度検知手段10を、平坦な鏡部の鏡面側に形成しているので、温度検知手段10を製造することが容易である。具体的には、温度検知手段10を、フォトリソグラフ法における密着露光を使用して作製することができる。なお、本実施形態における形状可変鏡のように、温度検知手段10を鏡部の鏡面側に形成する場合には、通常、温度検知手段10を鏡基板6に作製した後、反射膜1を鏡基板6(及び温度検知手段10)上に製膜する。
【0062】
ここで、温度検知手段10を、鏡部の鏡面と反対側における凸部14の内側に作製するとすれば、薄膜構造の形状可変鏡は、鏡部の鏡面と反対側に凹部を有するので、例えば線幅4μmのような細い金属薄膜抵抗体を、フォトリソグラフ法における密着露光によってパターニングすることは困難である。つまり、フォトリソグラフ法における密着露光によってパターニングするとすれば、フォトマスクと金属薄膜抵抗体を形成するためのマスク材との距離が約200μmほど離れるため、金属薄膜抵抗体のパターンがマスク材に不鮮明に露光されてしまう。金属薄膜抵抗体は、正確な抵抗値を有することが必要であり、金属薄膜抵抗体のパターンがマスク材に不鮮明に露光されてしまうと、金属薄膜抵抗体を正確に所望の形状に作製することができない。よって、正確な抵抗値を有する金属薄膜抵抗体得ることができず、正確な温度を検知することができる温度検知手段を提供することができない。これに対して、金属薄膜抵抗体を、鏡部の鏡面と反対側における凸部14の内側において、所望の形状に作製するためには、ステッパー露光が有利であるが、フォトマスクを使用する密着露光よりも設備投資が大きく、コストが高くなる。
【0063】
次に、本発明における第五の実施形態を図9と共に説明する。
【0064】
図9(a)に示す本実施形態における形状可変鏡は、図2に示す従来の通常構造の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面と反対側における鏡固定部3の内部に配置している。また、図9(b)に示す本実施形態における形状可変鏡は、図3に示す従来の薄膜構造の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面と反対側の凸部14に配置している。
【0065】
図9(a)、(b)に示すように、この温度検知手段10を、鏡固定部3の内部又は凸部14に配置することで、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状を変化させても、温度検知手段10は、全く変形せず、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段10を提供することができる。また温度検知手段10は、鏡部と鏡固定用部材との間に挟まれるため、鏡部に温度検知手段10を形成することに起因する、温度検知手段10の膜応力による形状可変鏡の初期鏡面形状の歪みを除去することができる。ここで、鏡部と鏡固定用部材との間に挟まれる温度検知手段10と、温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12の抵抗値を測定する手段とを接続するために、金属薄膜抵抗体12のボンディングパッド10’を、鏡固定部3又は凸部14以外の部分まで延長して形成する。また、図9(b)に示す薄膜構造の形状可変鏡においては、凸部14に温度検知手段10を形成するため、安価なフォトリソグラフ法の密着露光を使用することができる。
【0066】
次に、本発明における第六の実施形態を説明する。
【0067】
本実施形態における形状可変鏡は、図2又は図3に示す従来の形状可変鏡と類似の構成を有するが、温度検知手段10を、鏡部の鏡面側における鏡固定部3に対応する場所又は凸部14に対応する場所に配置している。このように、温度検知手段10を、鏡部の鏡面側における鏡固定部3に対応する場所又は凸部14に対応する場所に配置することで、圧電素子2の伸縮により鏡部の鏡面形状を変化させても、温度検知手段10は、全く変形せず、温度を高い精度で測定でき、長期信頼性が確保された温度検知手段10を提供することができる。また温度検知手段10は、鏡部における鏡面形状の変形しない部分に配置されるため、温度検知手段10の膜応力による形状可変鏡の初期鏡面形状の歪みを除去することができる。また、温度検知手段10を鏡部の鏡面側に配置することにより、ボンディングパッド温度検知手段形成領域の外側まで形成する必要がなく、鏡部を鏡固定用部材に取り付けた後でも、温度検知手段10を、温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12の抵抗値を測定する手段に接続することができる。
【0068】
次に、本発明における第七の実施形態を説明する。
【0069】
本実施形態の形状可変鏡は、第四の実施形態、及び第六の実施形態において、鏡基板6上で、反射膜1と温度検知手段10が形成される領域(温度検知手段形成領域)を分離している。反射膜1は、金(Au)等の反射率の高い金属薄膜や誘電体多層膜で形成され、通常は、鏡面の全体に成膜される。しかしながら、鏡部の鏡面側に温度検知手段10を形成した構造を有する形状可変鏡においては、温度検知手段10の上にも反射膜1を形成すると、反射膜1の膜応力によって、温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12に応力が発生して、抵抗値が変化する場合もある。特に反射膜1を誘電体多層膜で形成する場合には、所望に反射率を有する反射膜1を実現するために、反射膜1は、厚さ約3μmの約30層程度の積層膜である場合もある。また、温度検知手段10を温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12の抵抗値を測定する手段に接続するため、温度検知手段10の上には何も存在しないことが望ましい。鏡基板6上で、反射膜1と温度検知手段10が形成される領域を分離することで、反射膜1の膜応力によって、温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12に抵抗値が変化することを防止し、正確に温度を測定することができる温度検知手段を有する形状可変鏡を提供することができる。
【0070】
本実施形態における、鏡基板6上で反射膜1が温度検知手段形成領域と分離している形状可変鏡は、まず、鏡基板6上の温度検知手段形成領域に予め温度検知手段を作製する。その後、スパッタ法により反射膜1を鏡基板上に成膜するときに、メタルマスクを用いた蒸着を用いて、新たな工程を追加することなく、温度検知手段形成領域から分離して反射膜1を成膜することができる。なお、検知手段形成領域の面積は、図7に示すように、鏡部の面積と比較して非常に小さくすることができるため、温度検知手段形成領域用の新たなスペースを鏡基板6上に確保する必要はない。
【0071】
次に、本発明における第八の実施形態を図10と共に説明する。
【0072】
本実施形態の形状可変鏡は、図3(b)に示す第三の実施形態における薄膜構造の形状可変鏡において、凸部14に形成された、温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12に接続する配線の幅を、金属薄膜抵抗体12のボンディングパッドの長さ又は幅よりも広くしている。図3(b)に示す薄膜構造の形状可変鏡において、鏡部の鏡面と反対側の面に温度検知手段10に対する配線を形成する場合、図10(a)に示すように、鏡基板6の凸部14に配線10’を形成し、これらの配線10’を、凸部14における鏡固定用部材8と接触する面で、導電性接着剤やバンプ等を用いて、鏡固定用部材8に形成された配線と電気的に接続する。
【0073】
しかしながら、図10(a)における線b−b’に沿った断面を表す図10(b)に示すように、凸部14の側面と鏡固定用部材8に接触する面との境界部分で、配線10’の膜厚が薄くなり、この境界部分で、抵抗値が増加する。温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12を使用して周囲の温度を検知する場合、理想的には、配線などの不正抵抗を排除することによって、ダイナッミックレンジの大きな温度検知手段を実現することができる。よって、上述の境界差部で発生する抵抗値の増加は、望ましくない。本実施形態における形状可変鏡では、図10(c)に示すように、凸部14に形成された、温度検知手段10の金属薄膜抵抗体12に接続する配線10’の幅を、金属薄膜抵抗体12のボンディングパッドの長さ又は幅よりも広くする。これにより、凸部14の側面と鏡固定用部材8に接触する面との境界部分で、配線10’の膜厚が薄くなっても、配線10’の幅が広くなっているため、その境界部分における抵抗値の増加を防止することができる。例えば、配線10’の境界部分における膜厚が、他の部分における膜厚の半分になるとしても、配線の幅を通常の幅の二倍にすることで、境界部分における抵抗値の増大を無くすことができる。この配線10’の幅は、広いことが望ましいが、形状可変鏡における全体の設計のバランスを考慮して配線10’の幅を決定するべきである。また、配線10’の幅が広いので、配線10’を凸部14に容易に形成することができる。
【0074】
次に、本発明における第九の実施形態を図10と共に説明する。
【0075】
本実施形態の形状可変鏡は、前述の全ての実施形態において、金属薄膜抵抗体としてPt薄膜を用いる場合に、Pt薄膜の抵抗値を1kΩ乃至10kΩとしたものである。
【0076】
室温(25℃)を周囲の温度に関する基準とすると、室温において温度検知手段で測定される抵抗値R25は、次の式1
R25=Rs+R1 …(式1)
で表される。ここでRsは、室温における金属薄膜抵抗体の抵抗値、R1は、配線などに起因する不正抵抗の値である。
【0077】
また、周囲の温度が1℃変化したとき(26℃)の温度検知手段で測定される抵抗値R26は、式2
R26=Rs+R1+(Rs×TCR×1(℃)) …(式2)
で表される。ここで、TCRは、抵抗温度係数である。
【0078】
式1及び式2より、抵抗値は、温度に対してほぼ線形に変化する。ここで、不正抵抗の値R1が、金属薄膜抵抗体の抵抗値Rsに比べて無視できるほど小さいことが望ましい。不正抵抗の値が増加すると、温度変化に対する温度検知手段で測定される抵抗値の変化が、小さくなり、温度を検知する感度が低下する。よって、金属薄膜抵抗体の抵抗値Rsは、通常、不正抵抗の値R1に対して相対的に大きく設計され、温度に対する温度検知手段で測定される抵抗値の変化を大きくする。しかしながら、金属薄膜抵抗体の抵抗値Rsを大きくしすぎると、金属薄膜抵抗体に定電流を流すために必要な電圧を高くしなければならない。よって、金属薄膜抵抗体の抵抗値Rsは、適当な値に設定する必要がある。
【0079】
ここで、不正抵抗が金属薄膜抵抗体の抵抗値に比べて無視できる程小さいとし、TCRが、3200ppm/℃とし、室温における金属薄膜抵抗体の抵抗値を1kΩとして金属薄膜抵抗体を設計する。室温でこの金属薄膜抵抗体に1mAの定電流を流すとすれば、必要な電圧は、約1Vである。温度が1℃変化したときの温度検知手段で測定される抵抗値の変化は、式1及び式2から3.2Ωであり、電圧の変化は、3.2mVとなる。同様に、不正抵抗が金属薄膜抵抗体の抵抗値に比べて無視できる程小さいとし、TCRが、3200ppm/℃とし、室温における金属薄膜抵抗体の抵抗値を10kΩとして金属薄膜抵抗体を設計する。この場合に、室温でこの金属薄膜抵抗体に0.3mAの定電流を流すとすれば、必要な電圧は、約3Vである。温度が1℃変化したときの温度検知手段で測定される抵抗値の変化は、32Ωであり、電圧の変化は、9.6mVとなる。
【0080】
上記の設計条件は、光ピックアップ装置の電源の電圧を5Vと仮定し、金属薄膜抵抗体に印加する電圧が、この電源の電圧よりも小さくなるようにして決定した。室温における金属薄膜抵抗体の抵抗値を1kΩ〜10kΩとすれば、金属薄膜抵抗体に上記のような定電流を流すために必要な電力は、1mVA〜9mVAとなる。よって、温度検知手段が形成された形状可変鏡を光ピックアップ装置において使用する場合、温度検知手段における金属薄膜抵抗体の室温における抵抗値を1kΩ〜10kΩの範囲内で設計すると、温度変化を検知する感度と消費電力のバランスがとれた温度検知手段を形状可変鏡に提供することができる。
【0081】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲の温度を実質的に正確に測定することができる温度検知手段を有し、初期平面形状の歪みが少ない、形状可変鏡及び該形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク情報入出力装置を提供することができる。
【0082】
【図面の簡単な説明】
【図1】光ディスクのチルトによるコマ収差の発生を説明する図であり、(a)は、CDにおける図、(b)は、DVDにおける図である。
【図2】従来の通常構造の形状可変鏡の断面図である。
【図3】従来の薄膜構造を有する形状可変鏡を示す図であり、(a)は、鏡固定用部材を取り除いて反射膜と反対側から見た平面図であり、(b)は、(a)のA−A’方向における断面図であり、(c)は、鏡面形状の変化を説明する図である。
【図4】チルトによって生じたレーザ光の波面収差の等高線図である。
【図5】形状可変鏡のA−A’方向におけるレーザ光の波面収差の低減を説明する図であり、(a)は、チルトにより発生したレーザ光の波面収差図、(b)は、形状可変鏡により発生させた波面収差図、(c)は、形状可変鏡で波面収差を低減した後の波面収差図である。
【図6】本発明の第一及び第二の実施形態における形状可変鏡を説明する図であり、(a)は、通常構造の形状可変鏡に温度検知手段を設けた形状可変鏡の図、(b)は、薄膜構造を有する形状可変鏡に温度検知手段を設けた形状可変鏡の図である。
【図7】本発明における形状可変鏡の温度検知手段を説明する図である。
【図8】本発明の第三の実施形態における形状可変鏡を説明する図であり、(a)は、通常構造の形状可変鏡に温度検知手段を設けた形状可変鏡の図、(b)は、薄膜構造を有する形状可変鏡に温度検知手段を設けた形状可変鏡の図である。
【図9】本発明の第五の実施形態における形状可変鏡を説明する図であり、(a)は、通常構造の形状可変鏡に温度検知手段を設けた形状可変鏡の図、(b)は、薄膜構造を有する形状可変鏡に温度検知手段を設けた形状可変鏡の図である。
【図10】本発明の第八の実施形態における形状可変鏡を説明する図であり、(a)は、幅の狭い温度検知手段用の配線を形成した形状可変鏡の図、(b)は、(a)及び(c)における線b−b’方向に沿った断面図、(c)は、幅の広い温度検知手段用の配線を形成した形状可変鏡の図である。
【符号の説明】
1 鏡材、反射膜
2 圧電素子
3 鏡固定部
4a、5a 電極
4b、4c、5b、5c 配線
6 鏡基板
7 絶縁膜
8 鏡固定用部材
9 スリット
10 温度検知手段
10’ 配線、ボンディングパッド
11 密着層
12 金属薄膜抵抗体
13 保護膜
14 凸部
101a、101b 対物レンズ
102a、102b 樹脂層
103a、103b スポット
108 記録層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a deformable mirror that changes the shape of a mirror surface of a mirror unit, and an optical disk information input / output device including an optical pickup device.
[0002]
[Prior art]
Generally, there are a CD and a DVD as an optical disk information input / output device using an optical disk. Since DVDs and the like have a higher recording density than CDs, the conditions for reading and writing information are becoming more stringent. For example, it is ideal that the optical axis of the optical pickup device is perpendicular to the disk surface. However, since the optical disk is actually made of resin, the disk surface has a considerable undulation. The optical axis is not always perpendicular to the disk surface, and the disk surface may have an inclination with respect to the optical axis (hereinafter, the inclination of the disk surface with respect to the optical axis is referred to as tilt). As shown in FIG. 1, both the CD and DVD optical disks have the
[0003]
As a means for reducing the aberration caused by the tilt, there is a method of reducing the thickness of a resin layer between the objective lens and the recording layer. Actually, in a DVD as shown in FIG. 1B, the thickness of the
[0004]
As means for optically correcting the influence of tilt, there is a method using a liquid crystal plate described in JP-A-10-79135. As means for correcting coma caused by tilt using a piezoelectric element, a method using a transparent piezoelectric element in the optical path of laser light described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-144056, or a plurality of actuators described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-333274 are used. A method using a deformable mirror used has been proposed.
[0005]
However, in the method of correcting the coma aberration by controlling the phase using a liquid crystal plate as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-79135, the amount of light attenuates because the laser passes through the liquid crystal plate, and the energy required for writing is obtained. It is difficult to use it for high-frequency operation required for controlling tangential tilt, in particular, due to the characteristics of liquid crystal.
[0006]
Further, in order to obtain a required change in thickness with a single transparent piezoelectric element as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-144056, a high voltage is actually required, which is not practical for use in an optical pickup device or the like.
Further, in the method of controlling the phase by deforming the mirror itself of the deformable mirror with a laminated piezoelectric element as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-333274, wiring and the like are not considered for use in small components such as an optical pickup device. , And the assembly cost becomes high. Further, even if the problems such as wiring can be solved, it is difficult to reduce the size of the multilayer piezoelectric element both technically and costly.
[0007]
As a method of solving the above-mentioned problem of the conventional technology, a method of reducing a wavefront aberration (mainly coma aberration) generated by a tilt or the like with a deformable mirror using a unimorph-type or bimorph-type piezoelectric element can be considered. This is, for example, a deformable mirror having a variable mirror surface shape as shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as a deformable mirror having a normal structure). FIG. 2 is a sectional view of the deformable mirror. In this deformable mirror, when the mirror material 1 is expressed on one surface of the
[0008]
3 (a) and 3 (b) are diagrams showing another form of a deformable mirror (hereinafter, referred to as a thin film structure). FIG. 3 (a) is a mirror
[0009]
In such a deformable mirror having a thin film structure, it is assumed that the
[0010]
By installing such a deformable mirror on the optical axis of an optical pickup device in an optical disk information input / output device and controlling the shape of the mirror surface, it becomes possible to reduce coma due to tilt. In the optical disk information input / output device, when the optical disk is tilted, that is, tilted with respect to the direction perpendicular to the optical axis of the laser light, the wavefront of the laser light reflected back from the optical disk is disturbed. Aberration occurs. The wavefront aberration of the laser light returning from the tilted optical disk and entering the mirror surface of the deformable mirror is represented by a contour line as shown in FIG. 4 with respect to the cross section of the light beam of the laser light. Here, in the cross section of the laser beam, the direction corresponding to the direction in which the optical disk is tilted is the AA ′ direction in FIG. That is, wavefront aberration (coma aberration) whose sign changes along the AA 'direction occurs.
[0011]
In order to reduce the wavefront aberration generated by such a tilt, the shape-variable mirror as shown in FIG. 3 is made to match the AA ′ direction in FIG. 3A with the AA ′ direction in FIG. And placed on the optical axis of the optical pickup device. By properly controlling the shape of the mirror surface such that a convex surface and a concave surface are generated in the AA 'direction by the operation of the deformable mirror described above, it is possible to correct or reduce wavefront aberration (coma aberration) due to tilt. . Here, for the sake of simplicity, attention is paid only to the AA 'direction in FIG. 4, and the reduction of the wavefront aberration of the laser light will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a wavefront aberration diagram in the AA ′ direction of FIG. 4 regarding the wavefront aberration of the laser light generated when the optical disc is tilted. Here, the vertical axis in FIGS. 5A to 5C is the wavefront aberration, and the horizontal axis in FIG. 3 is the axis in the AA ′ direction of FIG. 4 (that is, the axis in the AA ′ direction of the deformable mirror). Axis). If the optical disk does not tilt and is perpendicular to the optical axis of the laser beam, no wavefront aberration occurs as shown in FIG. 5A, and the wavefront coincides with the horizontal axis. FIG. 5B is a diagram illustrating the wavefront aberration of the reflected light when the deformable mirror is intentionally operated to generate aberration, and the deformable mirror is irradiated with the aberration-free light. Now, assuming that the optical disc is tilted and the wavefront aberration of the reflected light from the optical disc is as shown in FIG. 5A, the wavefront aberration of the light reflected by the deformable mirror when the optical disc is not tilted is shown in FIG. The shape of the mirror surface of the deformable mirror is controlled so as to satisfy b). In this case, the wavefront aberrations of FIGS. 5A and 5B cancel each other, and the wavefront aberration of the reflected light from the deformable mirror becomes as shown in FIG. Wavefront aberration can be reduced as compared with FIG.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the deformable mirror as described above, the mirror surface shape of the mirror portion in a state where no voltage is applied to the piezoelectric element (hereinafter, referred to as an initial planar shape for simplicity) changes the ambient temperature. It is known to fluctuate with changes. In particular, in the deformable mirror having the thin film structure shown in FIG. 3, since the thickness of the
[0013]
Therefore, it is necessary to compensate for the temperature change of the initial planar shape of the deformable mirror in order to keep the initial planar shape of the deformable mirror flat even when the surrounding temperature changes. As a method of compensating for the temperature change of the initial planar shape of the deformable mirror, the ambient temperature is measured at any time by a temperature detecting means, and an offset voltage is applied to the piezoelectric element based on the measured temperature. There is a method of correcting the distortion of the planar shape.
[0014]
As the temperature detecting means, a commercially available temperature detecting means can be used. Such a temperature detecting means may be mounted near a portion of the deformable mirror where the mirror surface shape changes, where temperature compensation is required. However, the attachment of the temperature detecting means to a small deformable mirror installed in an optical pickup device or the like of an optical disk information input / output device has a problem that a place for attaching the temperature detecting means must be secured. For this reason, it is desirable that the temperature detecting means composed of a thin film is formed integrally with the mirror portion of the deformable mirror. The temperature detecting means composed of such a thin film includes a metal thin-film resistor whose resistance value varies with a change in temperature and an insulating film covering the metal thin-film resistor.
[0015]
However, the mirror substrate in the mirror portion of the deformable mirror, particularly the deformable mirror having a thin film structure, is formed very thin (for example, 50 μm to 200 μm) in order to efficiently deform the mirror surface shape of the mirror portion. Therefore, if the temperature detecting means composed of a thin film is simply formed integrally with the mirror part, the initial mirror surface shape of the mirror part is distorted due to the influence of the film stress of the metal thin film resistor and the insulating film in the temperature detecting means. In some cases, a change in the initial planar shape of the mirror due to a change in ambient temperature is further emphasized. Further, in the temperature detecting means composed of a thin film, when the material of the metal thin film resistor is platinum (Pt), the metal thin film resistor of Pt is made of general silicon oxide (SiO 2). 2 3) Poor adhesion to the insulating film. Therefore, SiO 2 The thermal conductivity of Pt to the metal thin film resistor through the insulating film of Pt is insufficient, and the temperature measurement due to the change in the resistance of the metal thin film resistor of Pt becomes inaccurate, and the reliability as the temperature detecting means is secured. It becomes difficult. Further, when a metal thin-film resistor in the temperature detecting means is arranged near a portion of the mirror portion of the deformable mirror where the mirror surface shape changes, when the voltage is applied to the piezoelectric element to change the mirror surface shape of the mirror portion, the mirror surface is changed. A stress is generated in the metal thin-film resistor due to the change in shape, the resistance value fluctuates, and the ambient temperature cannot be measured accurately.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a temperature detecting means capable of measuring an ambient temperature substantially accurately, a deformable mirror having little distortion of an initial planar shape, and a deformable mirror. It is an object to provide an optical disk information input / output device including an optical pickup device having a mirror.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a deformable mirror in which the shape of the mirror surface of the mirror portion is variable, the device further comprising temperature detecting means for detecting a temperature around the deformable mirror, and the temperature detecting means is provided in the mirror portion. The mirror surface is provided at a portion where the shape of the mirror surface does not change.
[0018]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a temperature detecting means for detecting a temperature around the deformable mirror, and the temperature detecting means is provided at a portion of the mirror portion where the shape of the mirror surface does not change. In addition, it is possible to provide a deformable mirror having temperature detecting means capable of substantially accurately measuring the ambient temperature, and having a small initial planar shape distortion.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a deformable mirror in which the shape of the mirror surface of the mirror portion is variable, the device further comprising: temperature detecting means for detecting a temperature around the deformable mirror; The mirror surface is provided integrally with a portion where the shape of the mirror surface does not change.
[0020]
According to the second aspect of the present invention, there is provided temperature detecting means for detecting the temperature around the deformable mirror, and the temperature detecting means is provided integrally with a portion of the mirror portion where the shape of the mirror surface does not change. Therefore, it is possible to provide a deformable mirror having temperature detecting means capable of measuring the ambient temperature substantially accurately, and to reduce distortion of the initial planar shape, and to reliably form the temperature detecting means. It can be provided on a deformable mirror.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the first or second aspect, the shape of the mirror surface of the mirror portion is changed by expansion and contraction of a piezoelectric element provided on the opposite side of the mirror portion to the mirror surface. The temperature detecting means may be arranged between a portion where a member supporting the mirror portion is in contact with the mirror portion and a portion where the piezoelectric element is provided, on a side opposite to the mirror surface of the mirror portion. Features.
[0022]
According to the third aspect of the present invention, the shape of the mirror surface of the mirror portion is changed by expansion and contraction of a piezoelectric element provided on a side of the mirror portion opposite to the mirror surface, and the temperature detecting means is provided in the mirror portion. On the opposite side of the mirror surface, the member supporting the mirror portion is disposed between the portion in contact with the mirror portion and the portion where the piezoelectric element is provided. Even if the shape is changed, it is possible to provide a deformable mirror having a temperature detecting means capable of measuring the temperature with high accuracy and ensuring long-term reliability.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the first or second aspect, the shape of the mirror surface of the mirror portion is changed by expansion and contraction of a piezoelectric element provided on a side of the mirror portion opposite to the mirror surface. The temperature detecting means includes a portion on the mirror surface side of the mirror portion, on a side opposite to the mirror surface of the mirror portion, in which a member supporting the mirror portion contacts the mirror portion, and a portion opposite to the mirror surface of the mirror portion. The piezoelectric element is disposed between the portions where the piezoelectric element is provided on the side.
[0024]
According to the invention described in
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, in the shape-variable mirror according to the first or second aspect, the temperature detecting means is configured such that a member supporting the mirror portion on the opposite side of the mirror surface of the mirror portion contacts the mirror portion. In a portion where the light is emitted.
[0026]
According to the invention as set forth in claim 5, the temperature detecting means is disposed on a portion of the mirror portion opposite to the mirror surface, where the member supporting the mirror portion is in contact with the mirror portion.
A deformable mirror having temperature detecting means capable of measuring temperature with high accuracy and ensuring long-term reliability can be provided, and distortion of the initial mirror surface shape of the deformable mirror due to film stress of the temperature detecting means can be removed. be able to.
[0027]
According to a sixth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the first or second aspect, the temperature detecting means supports the mirror portion on the side of the mirror surface of the mirror portion opposite to the mirror surface of the mirror portion. And a member that contacts the mirror portion.
[0028]
According to the invention as set forth in
[0029]
According to a seventh aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the fourth or sixth aspect, the mirror unit includes a reflection film on the mirror surface side of the mirror unit, the light reflecting a light incident on the deformable mirror, The temperature detecting means is arranged at a portion of the mirror portion where the reflection film is not provided.
[0030]
According to the invention as set forth in claim 7, the mirror section includes a reflection film for reflecting light incident on the shape-variable mirror on the mirror surface side of the mirror section, and the temperature detecting means includes a light-reflecting member provided on the mirror section. Since it is arranged in a portion where the reflection film is not provided, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy of the temperature detection device due to a film stress of the reflection film, and to provide a deformable mirror having a temperature detection device capable of accurately measuring the temperature. Can be provided.
[0031]
According to an eighth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the third or fifth aspect, a portion of the mirror portion opposite to the mirror surface where a member supporting the mirror portion contacts the mirror portion is the mirror. A member for supporting the mirror portion on a side opposite to the mirror surface of the portion is a convex portion for a portion not in contact with the mirror portion; and the temperature detecting means has an electrode for applying a voltage for driving the temperature detecting means. A wiring connected to the electrode of the temperature detecting means is provided at least on the projection, and a width of the wiring at the projection is wider than a width of the electrode.
[0032]
According to the invention as set forth in
[0033]
According to a ninth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to any one of the first to eighth aspects, the temperature detecting means includes a platinum thin film resistor and a pentoxide pentoxide covering at least a part of the resistor. It is characterized by including an insulating layer made of tantalum or silicon nitride.
[0034]
According to the ninth aspect of the present invention, the temperature detecting means includes a thin-film resistor made of platinum and an insulating layer made of tantalum pentoxide or silicon nitride covering at least a part of the resistor. It is possible to provide a deformable mirror having good adhesion between the body and the insulating layer and having a temperature detecting means capable of accurately and accurately measuring the temperature.
[0035]
According to a tenth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the ninth aspect, the resistance value of the resistor is 1 kΩ to 10 kΩ.
[0036]
According to the tenth aspect of the present invention, since the resistance value of the resistor is 1 kΩ to 10 kΩ, a deformable mirror provided with temperature detecting means having appropriate sensitivity for temperature measurement and appropriate power consumption is provided. be able to.
[0037]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an optical disk information input / output device including an optical pickup device, comprising the deformable mirror according to any one of the first to tenth aspects.
[0038]
According to an eleventh aspect of the present invention, since the apparatus has the deformable mirror according to any one of the first to tenth aspects, it has temperature detecting means capable of measuring the ambient temperature substantially accurately. It is possible to provide an optical disk information input / output device including an optical pickup device having a deformable mirror with little distortion of a planar shape.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a deformable mirror according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 (a) is a plan view of the deformable mirror of the present invention as viewed from the side opposite to the mirror surface. However, for the sake of simplicity, the mirror fixing member and some of the wires and wires are omitted. FIGS. 6B and 6C are cross-sectional views of the temperature detecting means provided in the deformable mirror of the present invention.
[0041]
The basic configuration of the deformable mirror of the present embodiment is the same as the deformable mirror having the normal structure shown in FIG. As shown in FIG. 6A, in the deformable mirror of this embodiment, the mirror side is referred to as the lower side, and the side opposite to the mirror surface is referred to as the upper side. There is a mirror material, and a
[0042]
Unlike the conventional deformable mirror shown in FIG. 2, in the deformable mirror according to the present embodiment, a
[0043]
As shown in FIG. 6B or FIG. 6C, the temperature detecting means 10 used in the present embodiment includes a metal
[0044]
The manufacturing method of the temperature detecting means 10 used in the present embodiment is as follows. 2 The surface of the insulating film, which is 2 3.) An
[0045]
Next, the metal
[0046]
Finally, a
[0047]
In this embodiment, since the
[0048]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0049]
The deformable mirror according to the present embodiment has the same configuration as the deformable mirror according to the above-described first embodiment, except that the metal
[0050]
The Pt thin film as the metal
[0051]
When the metal
[0052]
Here, a method for manufacturing the temperature detecting means 10 according to the present embodiment will be described. First, a 0.3 μm-thick Ta for forming the
[0053]
Next, the operation of the temperature detecting means 10 in the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7 shows a form of the
[0054]
In the present embodiment, the Pt thin film having a TCR of 3200 ppm / ° C. was obtained by setting the temperature of the mirror substrate to 300 ° C. and setting the power of the sputtering apparatus to 200 W as the conditions for forming the Pt thin film. As shown in FIG. 7, the metal thin-
[0055]
Also, as shown in FIG. 7, the area of the metal
[0056]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0057]
The deformable mirror according to the present embodiment shown in FIG. 8A has a configuration similar to that of the conventional deformable mirror having a normal structure shown in FIG. 2, except that the
[0058]
Further, the deformable mirror in the present embodiment shown in FIG. 8B has a configuration similar to that of the conventional thin film structure deformable mirror shown in FIG. 3, but the
[0059]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0060]
One deformable mirror in this embodiment has a configuration similar to that of the conventional deformable mirror having a normal structure shown in FIG. 2, but the
[0061]
Another deformable mirror according to the present embodiment has a configuration similar to that of the conventional deformable mirror having a thin film structure shown in FIG. 3, except that the
[0062]
Here, if the
[0063]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0064]
The deformable mirror according to the present embodiment shown in FIG. 9A has a configuration similar to that of the conventional deformable mirror having a normal structure shown in FIG. 2, except that the
[0065]
As shown in FIGS. 9A and 9B, by disposing the temperature detecting means 10 inside the
[0066]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
[0067]
The deformable mirror according to the present embodiment has a configuration similar to that of the conventional deformable mirror shown in FIG. 2 or FIG. 3, but the
[0068]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
[0069]
In the deformable mirror according to the present embodiment, in the fourth embodiment and the sixth embodiment, an area (temperature detecting means forming area) where the reflection film 1 and the
[0070]
In the present embodiment, in the deformable mirror in which the reflection film 1 is separated from the temperature detecting means forming area on the
[0071]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0072]
The deformable mirror according to the present embodiment is different from the deformable mirror having the thin film structure according to the third embodiment shown in FIG. 3B in that it is connected to the metal
[0073]
However, as shown in FIG. 10B showing a cross section taken along line bb ′ in FIG. 10A, the boundary between the side surface of the
[0074]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0075]
The deformable mirror according to this embodiment has a resistance value of 1 kΩ to 10 kΩ when the Pt thin film is used as the metal thin film resistor in all the above embodiments.
[0076]
Assuming that the room temperature (25 ° C.) is a reference for the ambient temperature, the resistance R measured by the temperature detecting means at the room temperature 25 Is given by the following equation 1.
R 25 = Rs + R 1 ... (Equation 1)
Is represented by Here, Rs is the resistance value of the metal thin film resistor at room temperature, R 1 Is the value of the improper resistance due to wiring and the like.
[0077]
The resistance value R measured by the temperature detecting means when the ambient temperature changes by 1 ° C. (26 ° C.) 26 Is given by
R 26 = Rs + R 1 + (Rs × TCR × 1 (° C.)) (Equation 2)
Is represented by Here, TCR is a temperature coefficient of resistance.
[0078]
From
[0079]
Here, it is assumed that the illicit resistance is negligibly small compared to the resistance value of the metal thin film resistor, the TCR is 3200 ppm / ° C., and the resistance value of the metal thin film resistor at room temperature is 1 kΩ, and the metal thin film resistor is designed. Assuming that a constant current of 1 mA flows through the metal thin film resistor at room temperature, the required voltage is about 1 V. The change in the resistance value measured by the temperature detecting means when the temperature changes by 1 ° C. is 3.2 Ω from
[0080]
The above design conditions were determined so that the voltage of the power supply of the optical pickup device was 5 V, and the voltage applied to the metal thin-film resistor was lower than the voltage of the power supply. Assuming that the resistance value of the metal thin-film resistor at room temperature is 1 kΩ to 10 kΩ, the electric power required to flow the above constant current through the metal thin-film resistor is 1 mVA to 9 mVA. Therefore, when the deformable mirror provided with the temperature detecting means is used in an optical pickup device, if the resistance value of the metal thin film resistor in the temperature detecting means at room temperature is within the range of 1 kΩ to 10 kΩ, the temperature change is detected. It is possible to provide a deformable mirror with temperature detecting means that balances sensitivity and power consumption.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a deformable mirror and an optical pickup device having the deformable mirror, which have a temperature detecting means capable of substantially accurately measuring the ambient temperature, have a small initial planar shape distortion. An optical disk information input / output device can be provided.
[0082]
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating the generation of coma due to tilt of an optical disk, wherein FIG. 1A is a diagram for a CD and FIG. 1B is a diagram for a DVD.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional deformable mirror having a normal structure.
3A and 3B are diagrams showing a conventional deformable mirror having a thin film structure, in which FIG. 3A is a plan view of a mirror fixing member removed and viewed from a side opposite to a reflection film, and FIG. It is a sectional view in the AA 'direction of a), and (c) is a figure explaining change of a mirror surface shape.
FIG. 4 is a contour diagram of wavefront aberration of laser light generated by tilt.
5A and 5B are diagrams illustrating reduction of wavefront aberration of laser light in the AA ′ direction of the deformable mirror, wherein FIG. 5A is a diagram illustrating a wavefront aberration of laser light generated by tilt, and FIG. FIG. 3C is a wavefront aberration diagram generated by the deformable mirror, and FIG. 4C is a wavefront aberration diagram after the wavefront aberration has been reduced by the deformable mirror.
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a deformable mirror according to the first and second embodiments of the present invention. FIG. 6A is a diagram of a deformable mirror in which a temperature detecting unit is provided in a deformable mirror having a normal structure. (B) is a diagram of a deformable mirror having a thin film structure and a temperature detecting means provided on the deformable mirror.
FIG. 7 is a diagram illustrating a temperature detecting means of the deformable mirror according to the present invention.
8A and 8B are diagrams illustrating a deformable mirror according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a diagram of a deformable mirror in which a temperature detecting unit is provided on a deformable mirror having a normal structure, and FIG. FIG. 3 is a view of a deformable mirror provided with a temperature detecting means on the deformable mirror having a thin film structure.
9A and 9B are diagrams illustrating a deformable mirror according to a fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a diagram of a deformable mirror in which a temperature detecting unit is provided on a deformable mirror having a normal structure, and FIG. FIG. 3 is a view of a deformable mirror provided with a temperature detecting means on the deformable mirror having a thin film structure.
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating a deformable mirror according to an eighth embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a diagram of a deformable mirror in which wiring for a narrow temperature detecting unit is formed, and FIG. , (A) and (c) are cross-sectional views along the line bb ′, and (c) is a view of the deformable mirror on which wires for a wide temperature detecting means are formed.
[Explanation of symbols]
1 Mirror material, reflective film
2 Piezoelectric element
3 Mirror fixing part
4a, 5a electrode
4b, 4c, 5b, 5c Wiring
6 Mirror substrate
7 Insulating film
8 Mirror fixing members
9 slit
10 Temperature detection means
10 'wiring, bonding pad
11 Adhesion layer
12 Metal thin film resistor
13 Protective film
14 convex
101a, 101b Objective lens
102a, 102b resin layer
103a, 103b spot
108 recording layer
Claims (11)
該形状可変鏡の周囲の温度を検知する温度検知手段を有し、
該温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面の形状が変化しない部分に設けられることを特徴とする形状可変鏡。In a deformable mirror in which the shape of the mirror surface of the mirror section is variable,
Having a temperature detecting means for detecting a temperature around the deformable mirror,
The deformable mirror according to claim 1, wherein the temperature detecting means is provided at a portion of the mirror portion where the shape of the mirror surface does not change.
該形状可変鏡の周囲の温度を検知する温度検知手段を有し、
該温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面の形状が変化しない部分に一体に設けられることを特徴とする形状可変鏡。In a deformable mirror in which the shape of the mirror surface of the mirror section is variable,
Having a temperature detecting means for detecting a temperature around the deformable mirror,
The deformable mirror is characterized in that the temperature detecting means is provided integrally with a portion of the mirror portion where the shape of the mirror surface does not change.
前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面と反対側の、前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分及び前記圧電素子が設けられる部分の間、に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載の形状可変鏡。The shape of the mirror surface of the mirror portion is changed by expansion and contraction of a piezoelectric element provided on the side opposite to the mirror surface of the mirror portion,
The temperature detecting means is arranged between a portion where a member supporting the mirror portion is in contact with the mirror portion and a portion where the piezoelectric element is provided, on a side opposite to the mirror surface of the mirror portion. The deformable mirror according to claim 1 or 2, wherein
前記温度検知手段は、前記鏡部の前記鏡面側の、前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記鏡部を支持する部材が前記鏡部と接触する部分及び前記鏡部の前記鏡面と反対側で前記圧電素子が設けられる部分の間、に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載の形状可変鏡。The shape of the mirror surface of the mirror portion is changed by expansion and contraction of a piezoelectric element provided on the side opposite to the mirror surface of the mirror portion,
The temperature detecting means is provided on the mirror surface side of the mirror portion, on a side opposite to the mirror surface of the mirror portion, where a member supporting the mirror portion is in contact with the mirror portion, and on a side opposite to the mirror surface of the mirror portion. The deformable mirror according to claim 1, wherein the deformable mirror is disposed between portions where the piezoelectric element is provided.
前記温度検知手段は、前記鏡部の前記反射膜が設けられてない部分に配置されることを特徴とする請求項4又は6記載の形状可変鏡。The mirror unit includes a reflection film that reflects light incident on the shape-variable mirror on the mirror surface side of the mirror unit,
The deformable mirror according to claim 4, wherein the temperature detecting unit is disposed in a portion of the mirror unit where the reflection film is not provided.
前記温度検知手段は、該温度検知手段を駆動する電圧を印加する電極を有し、
前記温度検知手段の前記電極に接続される配線は、少なくとも前記凸部に設けられ、
前記配線の前記凸部における幅は、前記電極の幅よりも広いことを特徴とする請求項3又は5記載の形状可変鏡。The portion of the mirror portion opposite to the mirror surface, where the member supporting the mirror portion contacts the mirror portion, the member of the mirror portion opposite to the mirror surface that supports the mirror portion is the mirror portion. Is a convex portion for a portion that does not contact with
The temperature detecting means has an electrode for applying a voltage for driving the temperature detecting means,
A wire connected to the electrode of the temperature detection means is provided at least on the protrusion,
The deformable mirror according to claim 3, wherein a width of the wiring at the convex portion is wider than a width of the electrode.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011221402A (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Deformable mirror |
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2002
- 2002-06-17 JP JP2002175893A patent/JP2004020940A/en active Pending
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