JP2004070004A - Variable shape mirror, method for manufacturing the same, and optical information input/output device - Google Patents

Variable shape mirror, method for manufacturing the same, and optical information input/output device Download PDF

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庄子　浩義
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable shape mirror wherein the distortion of a mirror plane in the vicinity of the supporting part of a mirror section is reduced, and the deformation efficiency of the mirror section is improved when deforming the mirror plane shape of the mirror section, and also to provide a method for manufacturing the same and an optical information input/output device provided with an optical pickup device having the variable shape mirror. <P>SOLUTION: The mirror section includes: a deformable part having a piezoelectric element 2 arranged; a fixing part 14 fixed on a member for fixing a mirror; and a supporting part 16 for fixing the deformable part arranged between the deformable part and the fixing part 14 to the fixing part 14. The supporting part 16 is elastically deformable. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡部、前記鏡部の鏡面の形状を変形させる圧電素子、及び前記鏡部を固定する鏡固定用部材を含む形状可変鏡及びその製造方法、並びに光ピックアップ装置を備えた光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る。このようなディスク面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、必ずしも常に垂直ではなく、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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。このため、アクチュエーターによって光ピックアップ装置の光軸を傾けて、コマ収差を補償しているのが現状である。
【０００５】
チルトによる影響を光学的に低減する手段として、まず特開平１０−７９１３５に記載の液晶板を用いる方法がある。またチルトによるコマ収差などを圧電素子を用いて低減させる手段として、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ー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。
【０００６】
しかしながら、特開平１０−７９１３５のように液晶板を用いてレーザー光の位相を制御することでコマ収差を低減させる方法では、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。
【０００７】
また、特開平５−１４４０５６のように透明圧電素子単独でその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。
【０００８】
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て光の位相を制御する方法は、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。
【０００９】
上述した従来技術の問題点を解決する為、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、圧電素子を利用したユニモルフ又はバイモルフ構造の形状可変鏡で低減する方法が考えられる。これは、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すような鏡面の形状が可変な形状可変鏡である。
【００１０】
図２（ａ）は、配線４ｃ、５ｃを有する鏡固定用部材８を取り除いて鏡材１と反対側から見た形状可変鏡の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’方向における形状可変鏡の断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の形状可変鏡は、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の上下の面にそれぞれ絶縁膜７ｂがあり、鏡面側（下側）には絶縁膜７ｂを介して鏡材１があり、鏡面と反対側（上側）には絶縁膜７ｂを介して配線４ｂ、５ｂがある。鏡基板６は、周辺部における厚い部分（固定部）１４を有している。ここで、鏡材、鏡基板、絶縁膜、配線を含む部分を鏡部と定義する。さらに、鏡部の配線４ｂ上には、配線４ｂと接続している配線電極４ａが形成されており、配線電極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の上には、互いに分離した二つの個別電極５ａがある。ここで、圧電素子、配線電極、及び個別電極で構成される部分を圧電素子部と定義する。鏡基板６の周辺に形成された配線４ｂと、配線電極４ａと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上に形成された個別電極５ａとの間は、それぞれワイヤがある。また、図２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。圧電素子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に固定されている。
【００１１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すような構造の形状可変鏡において、配線４ｂ、従って、配線電極４ａを接地し、配線５ｂから二つの個別電極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。個別電極５ａにプラスの電圧を印加した場合に、個別電極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、個別電極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２（ａ）、（ｂ）に示す形状可変鏡の鏡面の形状は、図２（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２（ｃ）の横軸は、図２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。また二つの個別電極５ａに前述と逆向きに電圧を印加した場合には、図２（ｃ）に示す形状と逆の波型の形状になる。また図２（ａ）、（ｂ）に示す形状可変鏡では、鏡面と反対側における鏡基板６の中央部分（固定部１４以外の部分）は、エッチングにより固定部１４よりも薄く形成してある。このように鏡基板６の中央部分を薄く形成してあるため、形状可変鏡の鏡部の形状を、低電圧で変形させることができる。図２（ａ）、（ｂ）に示す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。
【００１２】
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３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３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。
【００１３】
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２に示す本発明の形状可変鏡を、図２（ａ）のＡ−Ａ’方向と図３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３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４（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明する。図４（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３のＡ−Ａ’方向の波面収差図である。ここで、図４（ａ）乃至（ｃ）における縦軸は、波面収差であり、図４における横軸は、図３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４（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４（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４（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４（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４（ａ）と図４（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４（ｃ）のようになり、図４（ａ）と比較して波面収差を低減させることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２（ａ）、（ｂ）に示すような形状可変鏡において、鏡部の鏡面形状を変化させたとき、図５に示すように鏡面、即ち鏡材１の表面に歪みが発生する。図５は、鏡部の鏡面形状を変化させた場合において、鏡面側から見た形状可変鏡の平面図である（固定部１４を示す点線は、固定部１４が鏡面と反対側にあることを示す）。ここで、鏡部は、変形部、固定部、支持部を含み、圧電素子が設けられる部分を含む鏡部の中央側の部分を変形部、鏡固定用部材に固定される部分を含む鏡部の周辺側の部分を固定部、変形部と固定部との間にあり変形部を固定部に対して支持する鏡部の部分を支持部と定義する。図５では、変形部は、複数のスリット１５より中央側の部分であり、固定部は、複数のスリット１５より周辺側の部分であり、支持部１６は、複数のスリット１５間の部分である。鏡部の変形部では、圧電素子２の伸縮によって鏡部の鏡面形状が有意に変化する。図５に示すように、発明者は、鏡部の鏡面形状を変化させたとき、鏡部の支持部１６の剛性によって、鏡部における支持部１６の近傍で鏡面の歪み１７が発生することを発見した。このような鏡面の歪み１７は、レーザー光の干渉縞により表面の凹凸を検出する平面度の測定によって確認された。
【００１５】
鏡部の支持部１６の剛性によって発生する鏡面の歪み１７は、鏡部の鏡面を適切な形状に変化させることを妨げるため、チルトなどにより発生するレーザー光の波面収差を良好に低減させることができなくなり、結果として光ディスクに対して情報を読み書きするときにエラーが発生する場合がある。また、このような鏡面の歪み１７に対して鏡部の鏡面を適切な形状にするためには、圧電素子２により高い電圧を印加する必要があり、鏡部の変形効率が低下する。
【００１６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡及びその製造方法並びに前記形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光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、前記鏡部の鏡面の形状を変形させる圧電素子、及び前記鏡部を固定する鏡固定用部材を含む形状可変鏡において、前記鏡部は、前記圧電素子が設けられる変形部、前記鏡固定用部材に固定される固定部、並びに前記変形部及び前記固定部の間に設けられ前記変形部を前記固定部に対して支持する支持部、を含み、前記支持部は、弾性変形可能であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、前記鏡部は、前記圧電素子が設けられる変形部、前記鏡固定用部材に固定される固定部、並びに前記変形部及び前記固定部の間に設けられ前記変形部を前記固定部に対して支持する支持部、を含み、前記支持部は、弾性変形可能であるので、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた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、請求項１記載の形状可変鏡において、前記支持部は、片持ち梁であり、前記片持ち梁の固定端は、前記固定部に固定され、前記片持ち梁の自由端は、前記変形部に接続されることを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、前記支持部は、片持ち梁であり、前記片持ち梁の固定端は、前記固定部に固定され、前記片持ち梁の自由端は、前記変形部に接続されるので、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の鏡面形状を所望の形状により近づけることができ、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡を提供することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の形状可変鏡において、前記変形部は、隅部分を有し、前記片持ち梁の自由端は、前記隅部分に接続される。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、前記変形部は、隅部分を有し、前記片持ち梁の自由端は、前記隅部分に接続されるので、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みの鏡面形状に対する影響を小さくして、鏡部の変形効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の形状可変鏡において、前記支持部は、曲げ部を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、前記支持部は、曲げ部を有するので、鏡部の厚さを変更することなく簡便に、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡を提供することができる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４いずれか１項記載の形状可変鏡において、前記支持部は、溝部を有することを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、前記支持部は、溝部を有するので、鏡部の変形部の面積を大きく変更することなく、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みをより低減させると共に鏡部の変形効率をより向上させた形状可変鏡を提供することができる。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項５項記載の形状可変鏡において、前記溝部の厚さは、前記変形部の厚さよりも小さいことを特徴とする。
【００２８】
請求項６記載の発明によれば、前記溝部の厚さは、前記変形部の厚さよりも小さいので、支持部を、より容易に弾性変形させることができ、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを一層低減させると共に鏡部の変形効率を一層向上させた形状可変鏡を提供することができる。
【００２９】
請求項７記載の発明は、光ピックアップ装置を備える光情報入出力装置において、請求項１乃至６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。
【００３０】
請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至６いずれか１項記載の形状可変鏡を有するので、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置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５又は６記載の形状可変鏡の製造方法であって、
前記溝部を異方性エッチングによって形成する溝部形成ステップを含むこと特徴とする。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、前記溝部を異方性エッチングによって形成する溝部形成ステップを含むので、溝部を支持部に精度良く形成することができ、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡の製造方法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８記載の形状可変鏡の製造方法において、前記鏡部における基板の一部分の厚さを減少させる基板減厚ステップをさらに含み、
前記基板減厚ステップの後に前記溝形成ステップを行うことを特徴とする。
【００３４】
請求項９記載の発明によれば、前記鏡部における基板の一部分の厚さを減少させる基板減厚ステップをさらに含み、
前記基板減厚ステップの後に前記溝形成ステップを行うので、溝部の鏡面からの高さを容易に調節することができ、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡の製造方法を提供することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
｛実施例１｝
まず、本発明の第一の実施例を図６と共に説明する。図６は、本実施例における形状可変鏡の鏡面側から見た平面図であり、（ａ）は、スリットを有する形状可変鏡、（ｂ）は、スリットの無い形状可変鏡を示す図である。
【００３６】
本実施例において、図６（ａ）に示す形状可変鏡の基本的な構造及び動作は、図２（ａ）、（ｂ）に示す形状可変鏡のものと同じである。即ち図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例における形状可変鏡は、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の上下の面にそれぞれ絶縁膜７ｂがあり、鏡面側（下側）には絶縁膜７ｂを介して鏡材１があり、鏡面と反対側（上側）には絶縁膜７ｂを介して配線４ｂ、５ｂがある。鏡基板６は、周辺に厚い部分（固定部）１４を有している。ここで、鏡材、鏡基板、絶縁膜、配線を含む部分を鏡部と定義する（以下同じ）。さらに、鏡部の配線４ｂ上には、配線４ｂと接続している配線電極４ａが形成されており、配線電極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の上には、互いに分離した二つの個別電極５ａがある。ここで、圧電素子、配線電極、及び個別電極で構成される部分を圧電素子部と定義する（以下同じ）。鏡基板６の周辺に形成された配線４ｂと、配線電極４ａと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上に形成された個別電極５ａとの間は、それぞれワイヤがある。また、図２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（穴）を設けてある。圧電素子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に固定されている。
【００３７】
図６（ａ）は、本実施例における鏡部にスリットを有する形状可変鏡の鏡面側から見た平面図である（固定部１４及び圧電素子２を示す点線は、それぞれ固定部１４及び圧電素子２が鏡面と反対側にあることを示す、以下同じ）。ここで、鏡部は、変形部、固定部、支持部を含み、圧電素子が設けられる部分を含む鏡部の中央側の部分を変形部、鏡固定用部材に固定される部分を含む鏡部の周辺側の部分を固定部、変形部と固定部との間にあり変形部を固定部に対して支持する鏡部の部分を支持部と定義する（以下同じ）。図６（ａ）では、変形部は、鏡部における複数のスリット１５より中央側の部分であり、固定部は、鏡部における複数のスリット１５より周辺側の部分であり、支持部１６は、鏡部における複数のスリット１５間の部分である。鏡部の変形部では、圧電素子２の伸縮によって鏡部の鏡面形状が有意に変化する。即ち、図６（ａ）では、支持部１６は、片持ち梁であり、片持ち梁の固定端は、固定部に固定され、片持ち梁の自由端は、変形部に接続される。ここで、片持ち梁は、一端（固定端と呼ぶ）のみを固定し、他端（自由端）を自由にした梁であり、その形態は、特に限定されず、板状、棒状など任意の形態が可能である。ただし、本発明において、前記‘自由にした’とは、完全に自由で何も接続されないという意味ではなく、変位するという意味であり、本発明における片持ち梁の自由端には、鏡部の変形部が接続されている。
【００３８】
図６（ａ）に示す本実施例における形状可変鏡では、支持部１６が、弾性変形可能である。支持部１６が、弾性変形可能であるので、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させることができる。また支持部１６が、固定端が固定部に固定されると共に自由端が変形部に接続される片持ち梁であるので、言い換えれば、鏡部が、変形部と固定部との間にスリット（穴）を有するので、鏡部の鏡面を変形させるとき、変形部の変形に対する支持部による束縛を減少させることができる。よって、鏡部の鏡面形状を所望の形状により近づけることができる。即ち、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを更に低減させると共に鏡部の変形効率を更に向上させることができる。
【００３９】
支持部１６が弾性変形可能であるためには、支持部１６の剛性を、変形部の剛性よりも小さくすればよい。これは、支持部１６に溝部を設けて、支持部１６における鏡部の厚さを、変形部の厚さよりも薄くすることで実現できる。例えば、変形部−固定部方向における支持部の断面形状を凹形状としたり、以下の実施例３に記載するように変形部−固定部方向における支持部の断面形状をＶ字形状若しくはＷ字形状としてもよい。また、支持部が弾性変形可能であるためには、支持部１６を片持ち梁とし、片持ち梁の固定端（固定部側）から自由端（変形部側）に向って片持ち梁を固定端から自由端に沿って長い形状にすればよい。例えば、以下の実施例２に記載するように、折れ曲り部を有する／曲り部を有さない自由端−固定端に沿って長い片持ち梁としてもよい。
【００４０】
図６（ａ）に示す本実施例では、支持部１６が弾性変形可能であるように、鏡部の支持部１６における厚さを、鏡部の変形部における厚さの半分とした。具体的には、鏡部の支持部１６における厚さは、５０μｍであり、鏡部の変形部における厚さは、１００μｍである。支持部１６である複数のスリット１５間の部分は、正方形であり、長さ、幅共に３００μｍである。この形状可変鏡の鏡部の鏡面形状を所望の形状に変化させ、レーザー光の干渉縞により表面の凹凸を検出する平面度測定器（商品名：ｚｙｇｏ）を用いて、支持部１６近傍における鏡面の歪みを測定したところ、鏡部の支持部１６における厚さを減少させることにより、支持部１６近傍における鏡面の歪みが低減されることを確認することができた。また、鏡部の支持部１６における厚さを減少させることにより、圧電素子２に同じ電圧を印加するとき、鏡部の変形効率が、数％であるが向上した。
【００４１】
また、図６（ｂ）は、実施例における鏡部にスリットを有さない形状可変鏡の鏡面側から見た平面図である。図６（ｂ）に示す形状可変鏡において、上述した鏡部の変形部、固定部、支持部に関して、変形部は、圧電素子２が設けられる部分を含む鏡部の中央側の部分であり、固定部は、鏡部における鏡固定用部材に固定される部分１４であり、支持部は、変形部と固定部との間にあって変形部を固定部に対して支持する鏡部の部分である。ここで、支持部１６は、弾性変形可能である。支持部１６が、弾性変形可能であるので、支持部が弾性変形可能でない同様な形状可変鏡に対して、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させることができる。支持部１６を弾性変形可能とするためには、支持部１６の剛性を変形部の剛性よりも小さくすればよく、上述のような手段を使用することができる。
【００４２】
｛実施例２｝
次に、本発明の第二の実施例を図７と共に説明する。図７は、本実施例における形状可変鏡の鏡面側から見た平面図であり、（ａ）は、支持部が曲り部を有さない片持ち梁である形状可変鏡、（ｂ）は、支持部が折れ曲り部を有する片持ち梁である形状可変鏡を示す図である。
【００４３】
図７（ａ）に示す本実施例における形状可変鏡では、図６（ａ）に示すような支持部が弾性変形可能な片持ち梁でありである形状可変鏡において、支持部１６の自由端が、変形部の隅部分に接続されることを特徴とする。ここで、変形部の隅部分とは、鏡部の鏡面形状を変形させるとき、変形部における鏡面形状の変化量が少ない部分又は変形しない部分であり、レーザー光が当たらない（入射するレーザー光の照度が無視できる）部分である。また、隅部分は、かどを有する形状であっても、有さない形状であっても良い。図７（ａ）に示す形状可変鏡においては、変形部の隅部分は、長方形の平板の形状である変形部の四隅であり、支持部１６の自由端（ＢＢ’側）が、長方形の変形部の隅部分に接続されている。このように、支持部１６の自由端が、変形部の隅部分に接続されることによって、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、変形部の鏡面の変形に対する自由端による束縛をより小さくすることができる。よって、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みの鏡面形状に対する影響を小さくして、鏡部の変形効率を向上させることができる。変形部が複数の隅部分を有する場合には、レーザー光が当たらず、鏡面形状の変化量がなるべく少ない隅部分に、支持部の片持ち梁の自由端を接続させることが望ましい。
【００４４】
また、片持ち梁である支持部は、変形部−固定部方向に沿って長い形状であることが望ましい。即ち、支持部の変形部から固定部に沿った長さは、支持部と変形部との最短の境界の長さ、及び支持部と固定部との最短の境界の長さよりも長いことが望ましい。図７（ａ）においては、支持部が、短冊形状であり、支持部の変形部−固定部方向に沿った長さＢＣ及びＢ’Ｃ’が、支持部と変形部との最短の境界の長さＢＢ’、及び／又は支持部と固定部との最短の境界の長さＣＣ’よりも長い。このような自由端−固定端方向に沿って長い形状の片持ち梁である支持部を有する形状可変鏡においては、支持部の厚さが、変形部及び／又は固定部における鏡部の厚さと同じであっても、支持部が、弾性変形可能である。よって、支持部の厚さを変更することなく、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させることができる。
【００４５】
加えて、上述のような変形部−固定部方向に沿って長い形状の支持部における変形部−固定部方向に沿った長さが、変形部と固定部との間の間隔よりも長いこと、換言すれば、変形部−固定部方向に沿って長い形状の支持部が、曲げ部を有することが望ましい。ここで、曲げ部は、支持部におけるかどを有する折れ曲りの部分であっても、支持部におけるかどを有さない滑らかに曲がった部分であってもよい。この場合には、鏡部の厚さを変更することなく簡便に、支持部が弾性変形可能であるように支持部を変形部−固定部に沿って長い形状にすることができる。即ち、鏡部の厚さを変更することなく簡便に、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させることができる。
【００４６】
例えば、図７（ｂ）に示す形状可変鏡においては、変形部−固定部方向に沿って長い形状の支持部における変形部−固定部に沿った長さＢＣ及びＢ’Ｃ’が、変形部と固定部との間の間隔よりも長くなっている。ここで、支持部１６は、図７（ｂ）に示すように二つのかどを有する折れ曲がりの部分（曲り部）を有するクランク形状である。
【００４７】
具体的には、図７（ｂ）における片持ち梁である支持部１６の幅は、５００μｍ、片持ち梁の変形部−固定部に沿った長さは、約３ｍｍであり、厚さは、１００μｍである。また、スリット１５の短辺方向の幅は、２００μｍである。この形状可変鏡の鏡部の鏡面形状を所望の形状に変化させ、上記平面度測定器を用いて、支持部１６近傍における鏡面の歪みを測定したところ、支持部１６が弾性変形可能であるため、支持部１６近傍における鏡面の歪みが無い（測定誤差範囲内である）ことを確認することができた。また、本実施例における形状可変鏡では、圧電素子２に同じ電圧を印加するとき、鏡部の変形効率が、約５％向上した。
【００４８】
図７（ａ）、（ｂ）では、短冊形状及びクランク形状の片持ち梁である支持部を示してあるが、本発明の形状可変鏡の支持部は、その形状や大きさ（長さ、幅、厚さ）等は、クランク形状に限定されない。
【００４９】
｛実施例３｝
次に、本発明の第三の実施例を図８と共に説明する。図８は、本実施例における形状可変鏡を説明する図であり、（ａ）は、形状可変鏡の鏡面側から見た平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す形状可変鏡の支持部のＡ−Ａ’方向における断面図、（ｃ）は、（ｂ）と異なる支持部のＡ−Ａ’方向における断面図である。
【００５０】
本実施例では、第一の実施例で説明した形状可変鏡において、支持部が、溝部を有する。ここで溝部は、支持部における溝を有する部分であり、溝の形状は、溝部が溝の内側へ変形可能であれば、形成可能な任意の形状でよい。即ち、溝の底は、点、線、平面、曲面のいずれでもよく、溝部の面は、平面でも曲面でもよい。このように支持部が溝部を有する形状可変鏡においては、支持部が、弾性変形可能である。ここで、溝部は、変形部の外周に沿った方向に延びることが望ましい。特に、支持部が、片持ち梁である場合には、溝の両端が、片持ち梁の固定端及び自由端になく、自由端−固定端の間の境界上にあることが望ましい。このように支持部に溝部を設けることで、支持部が、弾性変形可能になり、鏡部の変形部の面積を大きく変更することなく、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させることができる。なお、支持部に設ける溝部の数が多いほど、支持部が弾性変形を生じ易くなり、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みをより低減させると共に鏡部の変形効率をより向上させることができる。
【００５１】
例えば、図８（ａ）及び（ｂ）に示す形状可変鏡は、支持部１６が、変形部の外周に沿った溝部を有し、溝の両端が、自由端−固定端の間の境界上にあり、支持部１６における溝部のＡ−Ａ’方向における断面形状が、Ｖ字形状である。また、図８（ｃ）に示す形状可変鏡は、支持部１６が、図８（ａ）、（ｂ）に示す溝部と同様な形態の二つの溝部を有し、支持部１６のＡ−Ａ’方向における断面形状がＷ字形状である。図８（ｃ）に示すＷ字形状の溝部が形成された支持部は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すＶ字形状の溝部が形成された支持部よりも容易に弾性変形する。よって、図８（ｃ）に示す支持部の形状可変鏡は、図８（ａ）及び（ｂ）に示す支持部の形状可変鏡よりも、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させることができる。
【００５２】
具体的には、図８（ａ）、（ｂ）に示すＶ字断面形状の溝部の開口における幅（鏡面内のＡ−Ａ’方向と垂直な方向における長さ）は、４００μｍ、開口における長さ（鏡面内のＡ−Ａ’方向における長さ）は、３００μｍ、厚さは、１００μｍであり、Ｖ字の二つの斜面に沿った長さの合計は、約５５０μｍであった。図８（ｃ）に示すＷ字断面形状の溝部の開口における幅は、４００μｍ、開口における長さは、６００μｍ、厚さは、１００μｍであり、Ｗ字形状の溝部における四つの斜面に沿った長さの合計は、約１１００μｍである。
【００５３】
この形状可変鏡の鏡部の鏡面形状を所望の形状に変化させ、上記平面度測定器を用いて、支持部１６近傍における鏡面の歪みを測定したところ、支持部１６が弾性変形可能であるため、支持部１６近傍における鏡面の歪みが低減されたことを確認することができた。特に、図８（ｃ）に示すＷ字形状の溝部を有する形状可変鏡の鏡面の歪みは、図８（ａ）及び（ｂ）に示すＶ字形状の溝部を有する形状可変鏡よりも少なく、ほどんど無いことが確認できた。また、圧電素子２に同じ電圧を印加する場合における鏡部の変形効率に関しても、図８（ｃ）に示すＷ字形状の溝部を有する形状可変鏡の変形効率は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すＶ字形状の溝部を有する形状可変鏡の変形効率よりも数％高かった。
【００５４】
図８では、断面がＶ字形状やＷ字形状の溝部を示してあるが、本発明の形状可変鏡の支持部は、溝部の形状や大きさ（長さ、幅、厚さ）等は、Ｖ字断面形状やＷ字断面形状のものに限定されない。
【００５５】
｛実施例４｝
次に、本発明の第四の実施例を図９と共に説明する。図９は、本実施例における形状可変鏡の断面図である。
【００５６】
本実施例では、支持部が、溝部を有すると共に、溝部の厚さは、鏡部の変形部よりも薄く、支持部を、より容易に弾性変形させることができる。よって、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを一層低減させると共に鏡部の変形効率を一層向上させることができる。なお、溝部の変形部−固定部に沿った方向における断面形状は、例えばＶ字形状又はＷ字形状であってもよい。
【００５７】
図９に示す形状可変鏡は、支持部１６が、溝部を有し、溝部の変形部−固定部に沿った方向における断面形状がＷ字形状であり、溝部の厚さは、変形部の厚さよりも小さい。具体的には、図９に示す断面がＷ字形状の溝部の開口における幅は、４００μｍ、開口における長さは、６００μｍ、厚さは、５０μｍであり、Ｗ字（二つのＶ字）の斜面に沿った長さの合計は、約１１００μｍであった。圧電素子２に同じ電圧を印加するとき、鏡部の変形効率に関して、図９に示す厚さ５０μｍのＷ字断面形状の溝部を有する形状可変鏡の変形効率は、図８（ｃ）に示す厚さ１００μｍのＷ字形状の溝部を有する形状可変鏡の変形効率よりも約５％乃至１０％向上させることができた。
【００５８】
図９では、一例として厚さ５０μｍのＷ字形状の溝部を示してあるが、本発明の形状可変鏡の支持部は、溝部の形状や大きさ（長さ、幅、厚さ）等は、厚さ５０μｍのＷ字断面形状に限定されない。
【００５９】
｛実施例５｝
次に、本発明の第五の実施例を図１０と共に説明する。図１０は、断面がＶ字形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）乃至（ｅ）は、形状可変鏡の各製造工程を説明する図、（ｆ）は、（ａ）乃至（ｅ）の製造工程で製造した形状可変鏡の断面図である。
【００６０】
本実施例では、支持部における溝部を異方性エッチングによって形成する。異方性エッチングを使用することにより、溝部を支持部に精度良く形成することができる。
【００６１】
次に、異方性エッチングを用いて、溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造工程を説明する。簡単のために、図１０（ａ）乃至（ｅ）において、Ｖ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造工程を説明する。
【００６２】
まず、図１０（ａ）に示すように、酸化シリコン（ＳｉＯ２）の絶縁膜７ａ付きシリコン（Ｓｉ）の鏡基板６（面方位：＜１００＞、厚さ：３００μｍ）の表裏のＳｉＯ２膜７ａに対して、フォトリソグラフィー法によって窓開け（ｉ部分及びｈ部分）を行う。図１０（ａ）のｉ部分における窓開けは、後に鏡基板６の鏡面と反対側を異方性エッチングすることにより鏡基板６の中央部分の厚さを薄くして凹部を形成するための窓開けである。また、同じ図のｈ部分の窓開けは、鏡部の鏡面側に、断面がＶ字形状の溝部を支持部に形成するための窓開けである。このとき、鏡面側のＶ字断面形状の溝部と並んで、鏡部の鏡面と反対側にもＶ字断面形状の溝部を形成する必要があるため、鏡基板６の鏡面側とその反対側の両側に窓開け（ｈ部分）を行う。
【００６３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法によって窓開けされた絶縁膜７ａをマスク材として、水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液によって、鏡面側とその反対側の両側から鏡基板６の異方性エッチングを行う。この異方性エッチングは、鏡基板６の中央部分（ｉ部分）における厚さが１００μｍになるように行われる。これにより、中央部分の凹部とＶ字断面形状の溝部を有する支持部とが鏡基板６に同時に形成される。その後、マスク材のＳｉＯ２膜７ａをエッチングにより除去する。
【００６４】
次に、図１０（ｃ）に示すように、新たなマスク材となるＳｉＯ２の絶縁膜７ｂを、酸化法によってＳｉの鏡基板６の両側に１μｍだけ形成した後、スリットが形成される部分（ｊ部分）に窓開けを行う。図１０（ｃ）には、分かりやすいように、片側（右側）のみを窓開けした鏡基板６を示す。
【００６５】
次に、図１０（ｄ）に示すように、窓開けを行ったＳｉＯ２膜７ｂをマスク材として、水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液を用いた異方性エッチング、又はドライエッチングを行い、鏡基板６にスリットを形成する。
【００６６】
次に、図１０（ｅ）に示すように、鏡面側のＳｉＯ２膜７ｂのみをエッチングにより除去した後、鏡面側には、鏡材１として誘電体多層膜をスパッタ法により形成し、鏡面と反対側にはＡｌ膜をスパッタ法により成膜すると共にパターニングして共通電極４を形成した後、共通電極４に圧電素子２を接着する。
【００６７】
本実施例では、図１０（ｂ）の点線で囲んだ鏡基板６の部分の拡大図１０（ｆ）に示すような寸法で、断面がＶ字形状の溝部が形成された支持部を有する鏡部を製造した。
【００６８】
変形部の厚さａは、１００μｍであり、Ｖ字断面形状の溝部の深さｄが２００μｍであるように、Ｖ字断面形状の溝部における開口の寸法ｅは、約２８４μｍとした。このことは、Ｖ字断面形状の溝部の斜面としてＳｉの＜１１１＞面が露出し、Ｖ字断面形状の溝部における斜面の傾斜角は、必然的に約５４．７°となることによる。Ｖ字断面形状の溝部における底面ｆの寸法は、１２０μｍとすることで、Ｖ字断面形状の溝部の厚さｂを、変形部の厚さとほぼ同じ、約１００μｍとすることができる。Ｖ字断面形状の溝部における開口ｅの寸法を変えずに、Ｖ字断面形状の溝部の厚さｂを、変形部の厚さ１００μｍよりも小さくするためには、Ｖ字断面形状の溝部における底面ｆの寸法を１２０μｍより狭くすればよい。
【００６９】
本実施例では、Ｖ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造方法について説明してきたが、Ｗ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡など、他の断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の鏡部も、マスクパターンを変更するだけで、異方性エッチングを用いた同様の製造工程で製造することができる。
【００７０】
｛実施例６｝
次に、本発明の第六の実施例を図１１と共に説明する。図１１は、図１０と異なるＶ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）乃至（ｄ）は、形状可変鏡の各製造工程を説明する図、（ｅ）は、（ａ）乃至（ｄ）の製造工程で製造した形状可変鏡の断面図である。
【００７１】
本実施例では、上述の第五の実施例に示す形状可変鏡の製造方法において、鏡基板の一部分の厚さを減少させた後、溝部を有する支持部を、異方性エッチングによって形成する。鏡基板の一部分の厚さを減少させた後に、支持部を製造することで、溝部の鏡面からの高さを容易に調節することができる。
【００７２】
次に、本実施例の製造工程について説明する。簡単のために、図１１（ａ）乃至（ｄ）において、高さの低いＶ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造工程を説明する。
【００７３】
まず、図１１（ａ）に示すように、酸化シリコン（ＳｉＯ２）の絶縁膜７ａ付きシリコン（Ｓｉ）の鏡基板６（面方位：＜１００＞、厚さ：３００μｍ）の鏡面と反対側にあるＳｉＯ２膜７ａに対して、フォトリソグラフィー法によって窓開けを行う。図１１（ａ）の鏡面と反対側における鏡基板６の窓開けは、後に鏡基板６の鏡面と反対側を異方性エッチングすることにより鏡基板６の中央部分を薄くして凹部を形成する、及び高さの低いＶ字断面形状の溝部を形成するための窓開けである。
【００７４】
次に、図１１（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法によって窓開けされた絶縁膜７ａをマスク材として、鏡面側と反対側から鏡基板６に対して、水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液を用いた異方性エッチング又はドライエッチングを行う。これにより、鏡基板６の鏡面と反対側に凹部が形成される。このエッチングは、鏡基板６における中央部分の凹部の厚さが１００μｍになるように行われる。そのため、固定部１４とＶ字断面形状の溝部の底面とが１００μｍ離れることになる。その後、マスク材のＳｉＯ２膜７ａをエッチングにより除去する。
【００７５】
次に、図１１（ｃ）に示すように、新たなマスク材となるＳｉＯ２の絶縁膜７ｂを、酸化法によってＳｉの鏡基板６の両側に１μｍだけ形成した後、鏡基板６の中央部分にさらに形成される凹部及びＶ字断面形状の溝部が形成される部分に窓開けを行う。この窓開けを行った絶縁膜７ｂは、鏡基板６の中央部分にさらに形成される凹部及びＶ字断面形状の溝部を形成するためのマスク材となる。
【００７６】
次に、図１１（ｄ）に示すように、窓開けを行ったＳｉＯ２膜７ｂをマスク材として、水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液を用いた異方性エッチングを行い、鏡基板６に中央部分におけるさらなる凹部及びＶ字断面形状の溝部を同時に形成する。この異方性エッチングは、変形部の厚さが、１００μｍであるように行われる。
【００７７】
以後は、図１０（ｄ）、（ｅ）に示す実施例５と同様の工程を行えばよい。
【００７８】
本実施例では、図１１（ｄ）の点線で囲んだ鏡基板６の部分の拡大図１１（ｆ）に示すような寸法で、Ｖ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する鏡部を製造した。
【００７９】
変形部の厚さａは、１００μｍであり、Ｖ字断面形状の溝部の深さｄが２００μｍであるように、Ｖ字断面形状の溝部における開口の寸法ｅは、約１４２μｍとした。このことは、Ｖ字断面形状の溝部の斜面としてＳｉの＜１１１＞面が露出し、Ｖ字断面形状の溝部における斜面の傾斜角は、必然的に約５４．７°となることによる。Ｖ字断面形状の溝部における底面ｆの寸法は、１２０μｍとすることで、Ｖ字断面形状の溝部の厚さｂを、変形部の厚さとほぼ同じ、約１００μｍとすることができる。また、固定部１４とＶ字断面形状の溝部の底面との距離ｇを１００μｍとすることができる。
【００８０】
図１１（ｆ）に示す形状可変鏡の鏡部においては、Ｖ字断面形状の溝部の高さが低く、固定部１４とＶ字断面形状の溝部の底面との高さに差があるので、鏡部の鏡面形状を変形させたとき、支持部と鏡固定用部材とが接触して鏡部の鏡面に歪みが発生することを回避することができる。
【００８１】
以上、本発明を説明するためにいくつかの実施例を示してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例の組み合わせや種々の応用ができることは言うまでもない。例えば、上述の実施例では、圧電素子の極性が一方向であるとして説明したが、形状可変鏡の構造などにより必要に応じて、極性の異なる複数の圧電素子を使用してもかまわない。また、複数の異なる極性の部分を有する単一の圧電素子を使用してもよい。さらに上述の実施形態においては、チルトにより発生したコマ収差を低減する形状可変鏡として説明してきたが、形状可変鏡の中央付近に伸縮しない支柱を持たない形状可変鏡については、電極の配置や電極に印加する電圧の符号などを適切に選択することにより鏡面形状を制御して、レーザー光の球面収差や非点収差などを低減させることもできる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、鏡部の鏡面形状を変化させるとき、鏡部の支持部近傍における鏡面の歪みを低減させると共に鏡部の変形効率を向上させた形状可変鏡及びその製造方法並びに前記形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えた光情報入出力装置を提供することができる。
【００８３】
【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】形状可変鏡を説明する図であり、（ａ）は、鏡固定用部材を取り除いて鏡面と反対側から見た形状可変鏡の平面図、（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、波面収差を低減する為に変形させた鏡面形状のＡ−Ａ’方向における断面の形状を説明する図である。
【図３】チルトによって生じたレーザー光の波面収差の等高線図である。
【図４】本発明の形状可変鏡のＡ−Ａ’方向の断面における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ー光の波面収差図、（ｂ）は、本発明の形状可変鏡により発生させた波面収差図、（ｃ）は、本発明の形状可変鏡で低減した後のレーザー光の波面収差図である。
【図５】鏡部の鏡面形状を変化させた場合における、鏡面側から見た従来の形状可変鏡の平面図である。
【図６】本発明の第一の実施例における形状可変鏡の鏡面側から見た平面図であり、（ａ）は、スリットを有する形状可変鏡、（ｂ）は、スリットの無い形状可変鏡を示す図である。
【図７】本実施例における形状可変鏡の鏡面側から見た平面図であり、（ａ）は、支持部が曲り部を有さない片持ち梁である形状可変鏡、（ｂ）は、支持部が折れ曲り部を有する片持ち梁である形状可変鏡を示す図である。
【図８】本発明の第三の実施例における形状可変鏡を説明する図であり、（ａ）は、形状可変鏡の鏡面側から見た平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す形状可変鏡の支持部のＡ−Ａ’方向における断面図、（ｃ）は、（ｂ）と異なる支持部のＡ−Ａ’方向における断面図である。
【図９】本発明の第四の実施例における形状可変鏡の断面図である。
【図１０】Ｖ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造方法を説明する図であり、（ａ）乃至（ｅ）は、形状可変鏡の各製造工程を説明する図、（ｆ）は、（ａ）乃至（ｅ）の製造工程で製造した形状可変鏡の図である。
【図１１】図１０と異なるＶ字断面形状の溝部が形成された支持部を有する形状可変鏡の製造方法を説明する図であり、（ａ）乃至（ｄ）は、形状可変鏡の各製造工程を説明する図、（ｅ）は、（ａ）乃至（ｄ）の製造工程で製造した形状可変鏡の図である。
【符号の説明】
１　　鏡材
２　　圧電素子
４　　共通電極
４ａ　　配線電極
４ｂ，４ｃ，５ｂ，５ｃ　　配線
５ａ　　個別電極
６　　鏡基板
７ａ，７ｂ　　絶縁膜
８　　鏡固定用部材
１４　　固定部
１５　　スリット
１６　　支持部
１７　　鏡面の歪み
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 including a mirror unit, a piezoelectric element for deforming the shape of the mirror surface of the mirror unit, a mirror fixing member for fixing the mirror unit, a method of manufacturing the same, and an optical information device including an optical pickup device. It relates to an input / output device.
[0002]
[Prior art]
Generally, there are a CD and a DVD as an optical disk information input / output device using an optical disk. DVDs and the like have a higher recording density than CDs, so that the conditions for reading and writing information are stricter. 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 considerable undulation. When such a disk surface is rotated, the optical axis of the optical pickup device is not always perpendicular to the disk surface, and the disk surface may be inclined with respect to the optical axis (hereinafter, the inclination of the disk surface with respect to the optical axis). Is referred to as tilt).
[0003]
As shown in FIG. 1, both the CD and DVD optical disks have the recording layer 108 with the resin layers 102a and 102b interposed therebetween, so that when the tilt, that is, the disk surface is tilted, the optical path of the laser beam is bent and coma aberration occurs. However, as shown by 103a and 103b in FIG. 1, the spot cannot be correctly focused on the optical disk. If the coma aberration is larger than the allowable amount, a problem occurs that information cannot be read and written correctly.
[0004]
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 resin layer 102b between the objective lens 101b and the recording layer 108 is reduced by half compared with the case of the CD shown in FIG. Some are intended to reduce coma. However, in this method, if the recording density is to be made higher than that of the DVD, the thickness of the resin layer is further reduced to reduce the influence of tilt, but this time, dust and scratches are formed on the optical disk. In such a case, a problem occurs that the signal cannot be read and written correctly. For this reason, at present, coma is compensated by tilting the optical axis of the optical pickup device by an actuator.
[0005]
As means for optically reducing the influence of tilt, there is a method using a liquid crystal plate described in JP-A-10-79135. As means for reducing 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. H5-144056 or a method using a plurality of actuators described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-333274 are disclosed. There has been proposed a method of using a deformable mirror using a method.
[0006]
However, in the method of controlling coma aberration by controlling the phase of a laser beam using a liquid crystal plate as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-79135, the amount of light is attenuated because the laser passes through the liquid crystal plate, and necessary for writing. It is difficult to obtain energy, and because of the characteristics of the liquid crystal, it is difficult to use it for high-frequency operation particularly required for controlling tangential tilt.
[0007]
Further, in order to obtain the necessary change in the thickness of the transparent piezoelectric element alone as 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.
[0008]
Further, in the method of controlling the phase of light 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, it is necessary to consider wiring and the like for use in small components such as an optical pickup device. It is not done, it is complicated, and the assembly cost is 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.
[0009]
In order to solve the above-mentioned problems of the related art, a method of reducing a wavefront aberration (mainly coma aberration) generated by a tilt or the like by a deformable mirror having a unimorph or bimorph structure using a piezoelectric element is considered. This is a shape-variable mirror whose shape of the mirror surface is variable as shown in FIGS. 2A and 2B, for example.
[0010]
FIG. 2A is a plan view of the deformable mirror seen from the side opposite to the mirror material 1 after removing the mirror fixing member 8 having the wirings 4c and 5c, and FIG. 2B is a plan view of FIG. (A) is a sectional view of the deformable mirror in the AA ′ direction. As shown in FIGS. 2A and 2B, in the deformable mirror of the present invention, when the mirror side is referred to as a lower side and the side opposite to the mirror side is referred to as an upper side, the upper and lower surfaces of the mirror substrate 6 are insulated. There is a film 7b, the mirror material 1 is on the mirror side (lower side) via an insulating film 7b, and the wiring 4b, 5b is on the opposite side (upper side) to the mirror surface via the insulating film 7b. The mirror substrate 6 has a thick portion (fixed portion) 14 in the peripheral portion. Here, a portion including the mirror material, the mirror substrate, the insulating film, and the wiring is defined as a mirror portion. Further, a wiring electrode 4a connected to the wiring 4b is formed on the wiring 4b of the mirror portion, and the piezoelectric element 2 is adhered on the wiring electrode 4a. Has two individual electrodes 5a separated from each other. Here, a portion composed of the piezoelectric element, the wiring electrode, and the individual electrode is defined as a piezoelectric element portion. Between the wiring 4b formed around the mirror substrate 6 and the wiring 4b below the piezoelectric element 2 connected to the wiring electrode 4a, and between the wiring 5b formed around the mirror substrate 6 and the piezoelectric element 2 There is a wire between each of the individual electrodes 5a formed thereon. Further, in the deformable mirror shown in FIG. 2, a slit is provided in the mirror to facilitate deformation of the mirror. The mirror section having the piezoelectric element section and the wire is fixed to a mirror fixing member 8 having the wirings 4c and 5c.
[0011]
In the deformable mirror having the structure as shown in FIGS. 2A and 2B, the wiring 4b, that is, the wiring electrode 4a is grounded, a positive voltage is applied from the wiring 5b to one of the two individual electrodes 5a, and a negative voltage is applied to the other. Is applied. The mirror substrate 6 itself does not expand and contract when a voltage is applied, but the piezoelectric element 2 expands and contracts when a voltage is applied. If a positive voltage is applied to the individual electrode 5a and the piezoelectric element 2 in a portion where the individual electrode 5a is installed contracts, and if a negative voltage is applied, the piezoelectric element 2 in that portion expands. The mirror surface of the portion where the positive voltage is applied to the individual electrode 5a is convex, and the mirror surface of the portion where the negative voltage is applied to the electrode 5a is concave. As a result, the shape of the mirror surface of the deformable mirror shown in FIGS. 2A and 2B has a convex surface and a concave surface across the center of the mirror surface in the AA ′ direction as shown in FIG. 2C. The cross section in the AA 'direction has a wavy shape in which the center of the mirror surface corresponds to a node. The horizontal axis in FIG. 2C is the axis in the AA direction of the deformable mirror shown in FIG. 2, and the vertical axis is the amount of change in the mirror surface shape in the cross section in the AA direction. When a voltage is applied to the two individual electrodes 5a in the opposite direction to the above, the shape becomes a wave shape opposite to the shape shown in FIG. In the deformable mirror shown in FIGS. 2A and 2B, the central portion (the portion other than the fixed portion 14) of the mirror substrate 6 on the side opposite to the mirror surface is formed thinner than the fixed portion 14 by etching. . Since the central portion of the mirror substrate 6 is formed thin as described above, the shape of the mirror portion of the deformable mirror can be deformed at a low voltage. A deformable mirror as shown in FIGS. 2A and 2B is installed on the optical axis of an optical pickup device in an optical disk information input / output device, and by controlling the shape of the mirror surface, coma due to tilt is reduced. It becomes possible to do.
[0012]
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 beam returning from the tilted optical disk and entering the mirror surface of the deformable mirror is expressed by a contour line as shown in FIG. 3 with respect to the cross section of the laser beam. Here, in the cross section of the laser beam, the direction corresponding to the tilt direction of the optical disk is the AA ′ direction in FIG. That is, wavefront aberration (coma aberration) whose sign changes along the AA 'direction occurs.
[0013]
In order to reduce the wavefront aberration generated by such a tilt, the shape-variable mirror of the present invention shown in FIG. 2 is adjusted so that the AA ′ direction in FIG. 2A and the AA ′ direction in FIG. Then, it is set 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 will be paid only to the AA 'direction in FIG. 3, and the reduction of the wavefront aberration of the laser light will be described with reference to FIGS. FIG. 4A is a wavefront aberration diagram in the AA ′ direction of FIG. 3 with respect to the wavefront aberration of the laser light generated when the optical disc is tilted. Here, the vertical axis in FIGS. 4A to 4C is the wavefront aberration, and the horizontal axis in FIG. 4 is the axis in the AA ′ direction of FIG. 3 (that is, 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. 4A, and the wavefront coincides with the horizontal axis. FIG. 4B 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 tilts and the wavefront aberration of the reflected light from the optical disc is as shown in FIG. 4A, the wavefront aberration of the light reflected by the deformable mirror when the optical disc does not tilt 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 FIG. 4A and FIG. 4B cancel each other, and the wavefront aberration of the reflected light from the deformable mirror is as shown in FIG. Wavefront aberration can be reduced as compared with FIG.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the deformable mirror as shown in FIGS. 2A and 2B, when the mirror surface shape of the mirror portion is changed, distortion occurs on the mirror surface, that is, the surface of the mirror material 1 as shown in FIG. . FIG. 5 is a plan view of the deformable mirror viewed from the mirror surface side when the mirror shape of the mirror portion is changed (a dotted line indicating the fixing portion 14 indicates that the fixing portion 14 is on the opposite side to the mirror surface). Shown). Here, the mirror portion includes a deformable portion, a fixed portion, and a support portion, and a central portion of the mirror portion including a portion where the piezoelectric element is provided, a deformable portion, a mirror portion including a portion fixed to the mirror fixing member. Is defined as a fixed portion, and a mirror portion between the deformed portion and the fixed portion and supporting the deformed portion with respect to the fixed portion is defined as a support portion. In FIG. 5, the deformed portion is a portion closer to the center than the plurality of slits 15, the fixed portion is a portion closer to the periphery than the plurality of slits 15, and the support portion 16 is a portion between the plurality of slits 15. . In the deformed portion of the mirror, the mirror shape of the mirror changes significantly due to the expansion and contraction of the piezoelectric element 2. As shown in FIG. 5, the inventor has found that when the mirror surface shape of the mirror portion is changed, distortion of the mirror surface 17 occurs near the support portion 16 in the mirror portion due to the rigidity of the support portion 16 of the mirror portion. discovered. Such a mirror surface distortion 17 was confirmed by measuring flatness by detecting surface irregularities by interference fringes of laser light.
[0015]
The distortion 17 of the mirror surface caused by the rigidity of the support portion 16 of the mirror portion prevents the mirror surface of the mirror portion from being changed to an appropriate shape, so that the wavefront aberration of the laser beam generated by tilt or the like can be reduced favorably. In some cases, errors may occur when reading or writing information from or to an optical disc. In addition, in order to make the mirror surface of the mirror portion an appropriate shape with respect to such a mirror surface distortion 17, it is necessary to apply a higher voltage to the piezoelectric element 2, and the deformation efficiency of the mirror portion decreases.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and when changing the mirror surface shape of a mirror portion, a deformable mirror that reduces distortion of the mirror surface in the vicinity of a support portion of the mirror portion and improves deformation efficiency of the mirror portion. It is another object of the present invention to provide an optical information input / output device including an optical pickup device having the deformable mirror.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a deformable mirror including a mirror portion, a piezoelectric element for deforming a mirror surface of the mirror portion, and a mirror fixing member for fixing the mirror portion, wherein the mirror portion is the piezoelectric element Is provided, a fixing portion fixed to the mirror fixing member, and a support portion provided between the deforming portion and the fixing portion to support the deforming portion with respect to the fixing portion, The support is characterized by being elastically deformable.
[0018]
According to the first aspect of the present invention, the mirror portion is provided with a deformed portion provided with the piezoelectric element, a fixed portion fixed to the mirror fixing member, and provided between the deformed portion and the fixed portion. A supporting portion for supporting a deformable portion with respect to the fixed portion, wherein the supporting portion is elastically deformable, so that when the mirror surface shape of the mirror portion is changed, distortion of the mirror surface near the supporting portion of the mirror portion is reduced. It is possible to provide a deformable mirror in which the deformation is reduced and the deformation efficiency of the mirror is improved.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the first aspect, the supporting portion is a cantilever, and a fixed end of the cantilever is fixed to the fixing portion. The free end is connected to the deformation portion.
[0020]
According to the invention described in claim 2, the support portion is a cantilever, a fixed end of the cantilever is fixed to the fixed portion, and a free end of the cantilever is connected to the deformable portion. Since the connection is made, when the mirror surface shape of the mirror portion is changed, the mirror surface shape of the mirror portion can be made closer to a desired shape, the distortion of the mirror surface near the support portion of the mirror portion is reduced, and the deformation efficiency of the mirror portion is reduced. An improved deformable mirror can be provided.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the second aspect, the deformable portion has a corner portion, and a free end of the cantilever is connected to the corner portion.
[0022]
According to the third aspect of the present invention, the deformable portion has a corner portion, and the free end of the cantilever is connected to the corner portion. The deformation efficiency of the mirror part can be improved by reducing the effect of the distortion of the mirror surface near the support part of the part on the mirror surface shape.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to the second or third aspect, the support portion has a bent portion.
[0024]
According to the invention as set forth in claim 4, since the support portion has a bent portion, when the mirror surface shape of the mirror portion is easily changed without changing the thickness of the mirror portion, the vicinity of the support portion of the mirror portion is provided. It is possible to provide a deformable mirror in which the distortion of the mirror surface is reduced and the deformation efficiency of the mirror portion is improved.
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, in the deformable mirror according to any one of the first to fourth aspects, the support portion has a groove.
[0026]
According to the invention as set forth in claim 5, since the support portion has the groove, when the mirror surface shape of the mirror portion is changed without largely changing the area of the deformed portion of the mirror portion, the vicinity of the support portion of the mirror portion is provided. It is possible to provide a deformable mirror in which the distortion of the mirror surface is further reduced and the deformation efficiency of the mirror portion is further improved.
[0027]
According to a sixth aspect of the present invention, in the variable shape mirror according to the fifth aspect, the thickness of the groove is smaller than the thickness of the deformed portion.
[0028]
According to the invention as set forth in claim 6, since the thickness of the groove is smaller than the thickness of the deformed portion, the supporting portion can be elastically deformed more easily, and when changing the mirror surface shape of the mirror portion. In addition, it is possible to provide a deformable mirror in which the distortion of the mirror surface near the support portion of the mirror portion is further reduced and the deformation efficiency of the mirror portion is further improved.
[0029]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical information input / output device provided with an optical pickup device, comprising the deformable mirror according to any one of the first to sixth aspects.
[0030]
According to the seventh aspect of the present invention, since the deformable mirror according to any one of the first to sixth aspects is provided, when changing the mirror surface shape of the mirror unit, the distortion of the mirror surface near the support unit of the mirror unit is reduced. It is possible to provide an optical information input / output device provided with an optical pickup device having a deformable mirror in which the deformation efficiency of the mirror portion is improved.
[0031]
The invention according to claim 8 is a method for manufacturing a deformable mirror according to claim 5 or 6, wherein
The method includes a step of forming the groove by anisotropic etching.
[0032]
According to the eighth aspect of the present invention, since the method includes a groove forming step of forming the groove by anisotropic etching, the groove can be accurately formed on the supporting portion, and when changing the mirror surface shape of the mirror, It is possible to provide a method of manufacturing a deformable mirror in which the distortion of the mirror surface in the vicinity of the support of the mirror is reduced and the deformation efficiency of the mirror is improved.
[0033]
According to a ninth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the deformable mirror according to the eighth aspect, the method further includes a substrate thickness reducing step of reducing a thickness of a part of the substrate in the mirror portion.
The groove forming step is performed after the substrate thickness reducing step.
[0034]
According to the ninth aspect of the present invention, the method further includes the step of reducing the thickness of a part of the substrate in the mirror portion.
Since the groove forming step is performed after the substrate thickness reducing step, the height of the groove from the mirror surface can be easily adjusted, and when changing the mirror surface shape of the mirror, the mirror surface in the vicinity of the support of the mirror is changed. It is possible to provide a method of manufacturing a deformable mirror in which distortion is reduced and the deformation efficiency of the mirror section is improved.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<< Example 1 >>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6A and 6B are plan views of the deformable mirror according to the present embodiment, as viewed from the mirror surface side. FIG. 6A illustrates a deformable mirror having a slit, and FIG. 6B illustrates a deformable mirror without a slit. .
[0036]
In this embodiment, the basic structure and operation of the deformable mirror shown in FIG. 6A are the same as those of the deformable mirror shown in FIGS. 2A and 2B. That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, in the deformable mirror according to the present embodiment, when the mirror side is called a lower side and the side opposite to the mirror side is called an upper side, the upper and lower surfaces of the mirror substrate 6 Each has an insulating film 7b, the mirror material 1 is on the mirror side (lower side) via the insulating film 7b, and the wiring 4b, 5b is on the opposite side (upper side) to the mirror surface via the insulating film 7b. The mirror substrate 6 has a thick portion (fixed portion) 14 in the periphery. Here, a portion including the mirror material, the mirror substrate, the insulating film, and the wiring is defined as a mirror portion (the same applies hereinafter). Further, a wiring electrode 4a connected to the wiring 4b is formed on the wiring 4b of the mirror portion, and the piezoelectric element 2 is adhered on the wiring electrode 4a. Has two individual electrodes 5a separated from each other. Here, a portion composed of the piezoelectric element, the wiring electrode, and the individual electrode is defined as a piezoelectric element portion (the same applies hereinafter). Between the wiring 4b formed around the mirror substrate 6 and the wiring 4b below the piezoelectric element 2 connected to the wiring electrode 4a, and between the wiring 5b formed around the mirror substrate 6 and the piezoelectric element 2 There is a wire between each of the individual electrodes 5a formed thereon. Further, in the deformable mirror shown in FIG. 2, a slit (a hole) is provided in the mirror to facilitate deformation of the mirror. The mirror section having the piezoelectric element section and the wire is fixed to a mirror fixing member 8 having the wirings 4c and 5c.
[0037]
FIG. 6A is a plan view of the deformable mirror having a slit in the mirror portion according to the present embodiment as viewed from the mirror surface side (dotted lines indicating the fixed portion 14 and the piezoelectric element 2 indicate the fixed portion 14 and the piezoelectric element, respectively). 2 is on the opposite side of the mirror surface, the same applies hereinafter). Here, the mirror portion includes a deformable portion, a fixed portion, and a support portion, and a central portion of the mirror portion including a portion where the piezoelectric element is provided, a deformable portion, a mirror portion including a portion fixed to the mirror fixing member. Is defined as a fixed portion, and a mirror portion between the deformed portion and the fixed portion, which supports the deformed portion with respect to the fixed portion, is defined as a support portion (the same applies hereinafter). In FIG. 6A, the deformed portion is a portion on the center side of the plurality of slits 15 in the mirror portion, the fixed portion is a portion on the peripheral side of the plurality of slits 15 in the mirror portion, and the support portion 16 is This is a portion between the plurality of slits 15 in the mirror portion. In the deformed portion of the mirror, the mirror shape of the mirror changes significantly due to the expansion and contraction of the piezoelectric element 2. That is, in FIG. 6A, the support portion 16 is a cantilever, the fixed end of the cantilever is fixed to the fixed portion, and the free end of the cantilever is connected to the deformable portion. Here, the cantilever beam is a beam in which only one end (called a fixed end) is fixed and the other end (free end) is free, and its form is not particularly limited, and may be any shape such as a plate shape and a rod shape. Forms are possible. However, in the present invention, the term "free" does not mean that the mirror is completely free and does not connect anything, but means that the mirror is displaced. The deformed part is connected.
[0038]
In the deformable mirror according to the present embodiment shown in FIG. 6A, the support portion 16 is elastically deformable. Since the support portion 16 is elastically deformable, when changing the mirror surface shape of the mirror portion, distortion of the mirror surface near the support portion of the mirror portion can be reduced, and the deformation efficiency of the mirror portion can be improved. In addition, since the support portion 16 is a cantilever whose fixed end is fixed to the fixed portion and whose free end is connected to the deformed portion, in other words, the mirror portion has a slit between the deformed portion and the fixed portion. (A hole), when the mirror surface of the mirror portion is deformed, it is possible to reduce restraint by the support portion against deformation of the deformed portion. Therefore, the mirror surface shape of the mirror part can be made closer to a desired shape. That is, the distortion of the mirror surface in the vicinity of the support portion of the mirror portion can be further reduced, and the deformation efficiency of the mirror portion can be further improved.
[0039]
In order for the supporting portion 16 to be elastically deformable, the rigidity of the supporting portion 16 may be smaller than the rigidity of the deforming portion. This can be realized by providing a groove in the support portion 16 and making the thickness of the mirror portion of the support portion 16 smaller than the thickness of the deformed portion. For example, the cross-sectional shape of the support portion in the direction of the deformed portion-fixed portion may be concave, or the cross-sectional shape of the support portion in the direction of the deformed portion-fixed portion may be V-shaped or W-shaped as described in Example 3 below. It may be. Further, in order for the support portion to be elastically deformable, the support portion 16 is a cantilever, and the cantilever is fixed from the fixed end (fixed portion side) of the cantilever toward the free end (deformed portion side). What is necessary is just to make it long from an end along a free end. For example, as described in Example 2 below, a long cantilever along a free end-fixed end with / without a bend may be used.
[0040]
In the present embodiment shown in FIG. 6A, the thickness of the mirror supporting portion 16 is set to half the thickness of the mirror deforming portion so that the supporting portion 16 can be elastically deformed. Specifically, the thickness of the mirror portion at the support portion 16 is 50 μm, and the thickness at the deformed portion of the mirror portion is 100 μm. The portion between the plurality of slits 15 as the support portion 16 is square, and both the length and the width are 300 μm. By changing the mirror surface shape of the mirror portion of the deformable mirror into a desired shape, and using a flatness measuring device (trade name: zygo) for detecting surface irregularities by interference fringes of laser light, the mirror surface in the vicinity of the support portion 16 is used. As a result, it was confirmed that by reducing the thickness of the mirror part at the support part 16, the distortion of the mirror surface near the support part 16 was reduced. Also, by reducing the thickness of the mirror support 16, when the same voltage is applied to the piezoelectric element 2, the deformation efficiency of the mirror is improved, although it is several percent.
[0041]
FIG. 6B is a plan view of the deformable mirror having no slit in the mirror section in the embodiment, as viewed from the mirror surface side. In the deformable mirror shown in FIG. 6B, with respect to the above-described deformed portion, fixed portion, and support portion of the mirror portion, the deformed portion is a central portion of the mirror portion including the portion where the piezoelectric element 2 is provided, The fixing portion is a portion 14 of the mirror portion that is fixed to the mirror fixing member, and the support portion is a portion of the mirror portion between the deforming portion and the fixing portion that supports the deforming portion with respect to the fixing portion. Here, the support portion 16 is elastically deformable. Since the supporting portion 16 is elastically deformable, when the mirror shape of the mirror portion is changed for a similar deformable mirror whose supporting portion is not elastically deformable, distortion of the mirror surface near the supporting portion of the mirror portion is reduced. And the deformation efficiency of the mirror part can be improved. In order to make the support portion 16 elastically deformable, the rigidity of the support portion 16 may be smaller than the rigidity of the deformable portion, and the above-described means can be used.
[0042]
<< Example 2 >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7A and 7B are plan views of the deformable mirror according to the present embodiment, as viewed from the mirror surface side. FIG. 7A illustrates a deformable mirror in which a support portion is a cantilever having no bent portion, and FIG. It is a figure which shows a deformable mirror whose support part is a cantilever which has a bending part.
[0043]
In the deformable mirror according to the present embodiment shown in FIG. 7A, the free end of the supporting portion 16 is different from the deformable mirror in which the supporting portion is an elastically deformable cantilever as shown in FIG. Are connected to the corners of the deformed portion. Here, the corner portion of the deformed portion is a portion of the deformed portion where the amount of change in the mirror surface shape is small or does not deform when the mirror surface shape of the mirror portion is deformed, and is not irradiated with the laser light (the incident laser light Illuminance can be ignored). Further, the corner portion may be a shape having a corner or a shape having no corner. In the deformable mirror shown in FIG. 7A, the corners of the deformed portion are the four corners of the deformed portion having the shape of a rectangular flat plate, and the free end (BB ′ side) of the support portion 16 is deformed in a rectangular shape. It is connected to the corner of the part. As described above, when the free end of the support portion 16 is connected to the corner portion of the deformed portion, when the mirror surface shape of the mirror portion is changed, the constraint of the free end on the deformation of the mirror surface of the deformed portion is further reduced. Can be. Therefore, when changing the mirror surface shape of the mirror portion, the influence of the distortion of the mirror surface in the vicinity of the support portion of the mirror portion on the mirror surface shape can be reduced, and the deformation efficiency of the mirror portion can be improved. When the deformed portion has a plurality of corner portions, it is desirable that the free end of the cantilever of the support portion be connected to a corner portion where the laser beam does not shine and the amount of change in the mirror surface shape is as small as possible.
[0044]
Further, it is desirable that the support portion, which is a cantilever, has a shape that is long along the direction of the deformation portion-fixation portion. That is, the length of the support portion from the deformed portion to the fixed portion is desirably longer than the length of the shortest boundary between the support portion and the deformable portion, and the shortest boundary between the support portion and the fixed portion. . In FIG. 7A, the support portion has a strip shape, and the lengths BC and B′C ′ along the direction of the deformed portion-fixed portion of the support portion correspond to the shortest boundary between the support portion and the deformed portion. It is longer than the length BB 'and / or the length CC' of the shortest boundary between the support part and the fixed part. In such a deformable mirror having a support portion which is a cantilever having a long shape along the free end-fixed end direction, the thickness of the support portion is equal to the thickness of the mirror portion in the deformed portion and / or the fixed portion. Even if the same, the support part can be elastically deformed. Therefore, when changing the mirror surface shape of the mirror portion without changing the thickness of the support portion, it is possible to reduce the distortion of the mirror surface near the support portion of the mirror portion and improve the deformation efficiency of the mirror portion.
[0045]
In addition, the length along the deformed portion-fixed portion direction in the support portion having a long shape along the deformed portion-fixed portion direction as described above is longer than the interval between the deformed portion and the fixed portion, In other words, it is desirable that the support portion having a long shape along the direction of the deformed portion-fixed portion has a bent portion. Here, the bent portion may be a bent portion having a corner in the support portion or a smoothly bent portion having no corner in the support portion. In this case, the support portion can be easily formed into a long shape along the deformed portion-fixed portion so that the support portion can be elastically deformed without changing the thickness of the mirror portion. That is, when changing the mirror surface shape of the mirror portion easily without changing the thickness of the mirror portion, it is possible to reduce the distortion of the mirror surface in the vicinity of the support portion of the mirror portion and improve the deformation efficiency of the mirror portion. .
[0046]
For example, in the deformable mirror shown in FIG. 7B, the lengths BC and B′C ′ along the deformed portion-fixed portion of the support portion having a long shape along the deformed portion-fixed portion direction are the deformed portion. It is longer than the interval between the and the fixed part. Here, as shown in FIG. 7B, the support portion 16 has a crank shape having a bent portion (bent portion) having two corners.
[0047]
Specifically, the width of the support portion 16 which is a cantilever in FIG. 7B is 500 μm, the length along the deformed portion-fixed portion of the cantilever is about 3 mm, and the thickness is 100 μm. The width of the slit 15 in the short side direction is 200 μm. When the mirror shape of the mirror portion of the deformable mirror is changed to a desired shape, and the distortion of the mirror surface near the support portion 16 is measured using the flatness measuring device, the support portion 16 can be elastically deformed. It was confirmed that there was no distortion of the mirror surface in the vicinity of the support portion 16 (within a measurement error range). In the deformable mirror according to the present embodiment, when the same voltage is applied to the piezoelectric element 2, the deformation efficiency of the mirror is improved by about 5%.
[0048]
7 (a) and 7 (b) show the support part which is a strip-shaped and crank-shaped cantilever, but the support part of the deformable mirror of the present invention has the shape and size (length, The width and thickness are not limited to the crank shape.
[0049]
Example 3
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8A and 8B are diagrams illustrating a deformable mirror according to the present embodiment. FIG. 8A is a plan view of the deformable mirror seen from the mirror surface side, and FIG. FIG. 4C is a cross-sectional view in the AA ′ direction of the support portion, which is different from FIG.
[0050]
In the present embodiment, in the deformable mirror described in the first embodiment, the support portion has a groove. Here, the groove portion is a portion having a groove in the support portion, and the shape of the groove may be any shape that can be formed as long as the groove portion can be deformed inside the groove. That is, the bottom of the groove may be any of a point, a line, a plane, and a curved surface, and the surface of the groove may be a plane or a curved surface. As described above, in the deformable mirror in which the support portion has the groove, the support portion is elastically deformable. Here, it is desirable that the groove portion extends in a direction along the outer periphery of the deformed portion. In particular, when the supporting portion is a cantilever, it is preferable that both ends of the groove are not at the fixed end and the free end of the cantilever, but on the boundary between the free end and the fixed end. By providing the groove in the support portion in this way, the support portion can be elastically deformed, and when the mirror surface shape of the mirror portion is changed without largely changing the area of the deformed portion of the mirror portion, the support of the mirror portion is performed. The distortion of the mirror surface in the vicinity of the portion can be reduced, and the deformation efficiency of the mirror portion can be improved. In addition, as the number of grooves provided in the supporting portion is larger, the supporting portion is more likely to be elastically deformed, and the distortion of the mirror surface in the vicinity of the supporting portion of the mirror portion can be further reduced, and the deformation efficiency of the mirror portion can be further improved. .
[0051]
For example, in the deformable mirror shown in FIGS. 8A and 8B, the supporting portion 16 has a groove along the outer periphery of the deformed portion, and both ends of the groove are on the boundary between the free end and the fixed end. The cross-sectional shape of the groove in the support portion 16 in the AA ′ direction is a V-shape. Further, in the deformable mirror shown in FIG. 8C, the supporting portion 16 has two grooves having the same form as the grooves shown in FIGS. The cross-sectional shape in the 'direction is a W-shape. The support portion having the W-shaped groove shown in FIG. 8C is more easily elastically deformed than the support portion having the V-shaped groove shown in FIGS. 8A and 8B. Therefore, the deformable mirror of the supporting part shown in FIG. 8C reduces the distortion of the mirror surface near the supporting part of the mirror part more than the deformable mirror of the supporting part shown in FIGS. 8A and 8B. At the same time, the deformation efficiency of the mirror can be improved.
[0052]
Specifically, the width (length in the direction perpendicular to the AA 'direction in the mirror plane) of the opening of the groove having the V-shaped cross section shown in FIGS. 8A and 8B is 400 μm, and the length at the opening. The length (length in the AA ′ direction in the mirror plane) was 300 μm, the thickness was 100 μm, and the total length along the two V-shaped slopes was about 550 μm. The width of the W-shaped groove shown in FIG. 8C at the opening is 400 μm, the length at the opening is 600 μm, the thickness is 100 μm, and the length of the W-shaped groove along the four slopes. The total sum is about 1100 μm.
[0053]
When the mirror shape of the mirror portion of the deformable mirror is changed to a desired shape, and the distortion of the mirror surface near the support portion 16 is measured using the flatness measuring device, the support portion 16 can be elastically deformed. Thus, it was confirmed that the distortion of the mirror surface in the vicinity of the support portion 16 was reduced. In particular, the distortion of the mirror surface of the deformable mirror having the W-shaped groove shown in FIG. 8C is smaller than that of the deformable mirror having the V-shaped groove shown in FIGS. 8A and 8B. It was confirmed that there was almost no. Also, regarding the deformation efficiency of the mirror part when the same voltage is applied to the piezoelectric element 2, the deformation efficiency of the deformable mirror having the W-shaped groove shown in FIG. The deformation efficiency of the deformable mirror having the V-shaped groove shown in b) was several percent higher than the deformation efficiency.
[0054]
FIG. 8 shows a groove having a V-shaped or W-shaped cross section. However, the supporting portion of the shape-variable mirror of the present invention has a shape and size (length, width, thickness) of the groove. It is not limited to those having a V-shaped cross section or a W-shaped cross section.
[0055]
Example 4
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the deformable mirror according to the present embodiment.
[0056]
In this embodiment, the support portion has the groove, and the thickness of the groove is smaller than the deformed portion of the mirror portion, so that the support portion can be elastically deformed more easily. Therefore, when changing the mirror surface shape of the mirror portion, it is possible to further reduce the distortion of the mirror surface in the vicinity of the support portion of the mirror portion and further improve the deformation efficiency of the mirror portion. The cross-sectional shape of the groove in the direction along the deformed portion-fixed portion may be, for example, a V-shape or a W-shape.
[0057]
In the deformable mirror shown in FIG. 9, the supporting portion 16 has a groove, and the cross-sectional shape of the groove in the direction along the deformed portion-fixed portion is W-shaped, and the thickness of the groove is the thickness of the deformed portion. Smaller than that. Specifically, the width at the opening of the groove portion having a W-shaped cross section shown in FIG. 9 is 400 μm, the length at the opening is 600 μm, the thickness is 50 μm, and the W-shaped (two V-shaped) slopes The total length along was about 1100 μm. When the same voltage is applied to the piezoelectric element 2, regarding the deformation efficiency of the mirror portion, the deformation efficiency of the deformable mirror having the 50-μm-thick W-shaped cross-sectional groove shown in FIG. 9 is the thickness shown in FIG. The deformation efficiency of the deformable mirror having the W-shaped groove of 100 μm was improved by about 5% to 10%.
[0058]
In FIG. 9, a W-shaped groove having a thickness of 50 μm is shown as an example. However, the shape and size (length, width, and thickness) of the groove in the supporting portion of the deformable mirror of the present invention are as follows. The shape is not limited to a W-shaped cross section having a thickness of 50 μm.
[0059]
Example 5
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10A to 10E are cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a deformable mirror having a support portion having a groove having a V-shaped cross section. FIGS. FIGS. 3 (f) are cross-sectional views of the deformable mirror manufactured in the manufacturing steps (a) to (e).
[0060]
In this embodiment, the groove in the support is formed by anisotropic etching. By using anisotropic etching, the groove can be formed on the support with high accuracy.
[0061]
Next, a description will be given of a process of manufacturing a deformable mirror having a support portion in which a groove is formed by using anisotropic etching. For the sake of simplicity, a manufacturing process of a deformable mirror having a support portion having a V-shaped cross-sectional groove formed therein will be described with reference to FIGS.
[0062]
First, as shown in FIG. 10A, silicon oxide (SiO 2 2) Silicon (Si) mirror substrate 6 with insulating film 7a (plane orientation: <100>, thickness: 300 μm) 2 A window (i portion and h portion) is opened in the film 7a by photolithography. Opening the window at the portion i in FIG. 10A is performed by anisotropically etching the side opposite to the mirror surface of the mirror substrate 6 to reduce the thickness of the central portion of the mirror substrate 6 to form a concave portion. It is open. In addition, the window opening of the portion h in the same figure is a window opening for forming a groove having a V-shaped cross section in the support portion on the mirror surface side of the mirror portion. At this time, it is necessary to form a groove having a V-shaped cross section on the side opposite to the mirror surface of the mirror section along with the groove having the V-shaped cross section on the mirror surface side. Open windows (h) on both sides.
[0063]
Next, as shown in FIG. 10B, using the insulating film 7a opened in the window by the photolithography method as a mask material, a potassium hydroxide (KOH) solution is applied to the mirror substrate 6 from both sides on the mirror side and the opposite side. Is performed. This anisotropic etching is performed so that the thickness at the central portion (i portion) of the mirror substrate 6 becomes 100 μm. As a result, the concave portion at the center portion and the support portion having the V-shaped cross-sectional shape are simultaneously formed on the mirror substrate 6. Then, the mask material SiO 2 The film 7a is removed by etching.
[0064]
Next, as shown in FIG. 10C, a new mask material SiO 2 is formed. 2 After the insulating film 7b is formed on both sides of the mirror substrate 6 made of Si by an oxidation method, a window is opened in a portion (j portion) where a slit is formed. FIG. 10C shows the mirror substrate 6 in which only one side (right side) is opened for easy understanding.
[0065]
Next, as shown in FIG. 2 Using the film 7b as a mask material, anisotropic etching using a potassium hydroxide (KOH) solution or dry etching is performed to form a slit in the mirror substrate 6.
[0066]
Next, as shown in FIG. 2 After removing only the film 7b by etching, a dielectric multilayer film is formed as a mirror material 1 on the mirror side by sputtering, and an Al film is formed on the side opposite to the mirror by sputtering and patterned. After forming the electrode 4, the piezoelectric element 2 is bonded to the common electrode 4.
[0067]
In the present embodiment, a mirror having a support portion having a V-shaped groove formed in a section as shown in an enlarged view 10 (f) of a portion of the mirror substrate 6 surrounded by a dotted line in FIG. 10 (b). Parts manufactured.
[0068]
The thickness a of the deformed portion is 100 μm, and the dimension e of the opening in the V-shaped groove is about 284 μm so that the depth d of the V-shaped groove is 200 μm. This is because the <111> plane of Si is exposed as the slope of the groove having the V-shaped cross section, and the inclination angle of the slope in the groove having the V-shaped cross section is necessarily about 54.7 °. By setting the dimension of the bottom face f in the V-shaped cross-sectional groove to 120 μm, the thickness b of the V-shaped cross-sectional groove can be set to about 100 μm, which is almost the same as the thickness of the deformed portion. In order to make the thickness b of the groove of the V-shaped cross section smaller than the thickness of the deformed portion of 100 μm without changing the dimension of the opening e in the groove of the V-shaped cross section, the bottom of the groove of the V-shaped cross section is required. What is necessary is just to make the dimension of f narrower than 120 μm.
[0069]
In the present embodiment, the method of manufacturing a deformable mirror having a support portion having a V-shaped cross-sectional groove is described, but a deformable mirror having a support portion having a W-shaped cross-sectional groove is described. The mirror portion of the deformable mirror having a support portion having a groove having another cross-sectional shape can be manufactured in the same manufacturing process using anisotropic etching only by changing the mask pattern.
[0070]
Example 6
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11A to 11D are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing a deformable mirror having a support portion in which a groove having a V-shaped cross section different from that of FIG. 10 is formed, and FIGS. FIGS. 7E and 7E are cross-sectional views of the deformable mirror manufactured in the manufacturing steps of FIGS.
[0071]
In the present embodiment, in the method for manufacturing a deformable mirror shown in the fifth embodiment described above, after reducing the thickness of a part of the mirror substrate, a support having a groove is formed by anisotropic etching. By manufacturing the support portion after reducing the thickness of a part of the mirror substrate, the height of the groove portion from the mirror surface can be easily adjusted.
[0072]
Next, the manufacturing process of this embodiment will be described. For the sake of simplicity, a manufacturing process of a deformable mirror having a supporting portion in which a groove having a low V-shaped cross section is formed will be described with reference to FIGS.
[0073]
First, as shown in FIG. 11A, silicon oxide (SiO 2 ) Of the silicon (Si) mirror substrate 6 with the insulating film 7a (plane orientation: <100>, thickness: 300 μm) on the opposite side to the mirror surface 2 A window is opened in the film 7a by a photolithography method. In opening the window of the mirror substrate 6 on the side opposite to the mirror surface in FIG. 11A, a concave portion is formed by thinning the center portion of the mirror substrate 6 later by anisotropically etching the side opposite to the mirror surface of the mirror substrate 6. And a window for forming a groove having a V-shaped cross section having a low height.
[0074]
Next, as shown in FIG. 11B, a potassium hydroxide (KOH) solution is applied to the mirror substrate 6 from the side opposite to the mirror surface side by using the insulating film 7a opened in the window by the photolithography method as a mask material. The used anisotropic etching or dry etching is performed. Thereby, a concave portion is formed on the mirror substrate 6 on the side opposite to the mirror surface. This etching is performed so that the thickness of the concave portion at the center of the mirror substrate 6 becomes 100 μm. Therefore, the fixing portion 14 and the bottom surface of the V-shaped cross-section groove are separated by 100 μm. Then, the mask material SiO 2 The film 7a is removed by etching.
[0075]
Next, as shown in FIG. 11C, a new mask material SiO 2 is formed. 2 Is formed on both sides of the Si mirror substrate 6 by oxidation at a thickness of 1 μm, and then a window is opened in a recess formed further in the center portion of the mirror substrate 6 and a portion where a V-shaped cross-sectional groove is formed. I do. The insulating film 7b with the window opened becomes a mask material for forming a concave portion and a V-shaped cross-sectional groove further formed in the central portion of the mirror substrate 6.
[0076]
Next, as shown in FIG. 2 Using the film 7b as a mask material, anisotropic etching using a potassium hydroxide (KOH) solution is performed to simultaneously form a further concave portion in the center portion and a groove portion having a V-shaped cross section in the mirror substrate 6. This anisotropic etching is performed so that the thickness of the deformed portion is 100 μm.
[0077]
Thereafter, the same steps as those of the fifth embodiment shown in FIGS. 10D and 10E may be performed.
[0078]
In the present embodiment, a mirror portion having a support portion in which a groove having a V-shaped cross section is formed with dimensions as shown in an enlarged view 11 (f) of a portion of the mirror substrate 6 surrounded by a dotted line in FIG. Was manufactured.
[0079]
The thickness a of the deformed portion is 100 μm, and the dimension e of the opening in the V-shaped groove is about 142 μm so that the depth d of the V-shaped groove is 200 μm. This is because the <111> plane of Si is exposed as the slope of the groove having the V-shaped cross section, and the inclination angle of the slope in the groove having the V-shaped cross section is necessarily about 54.7 °. By setting the dimension of the bottom face f in the V-shaped cross-sectional groove to 120 μm, the thickness b of the V-shaped cross-sectional groove can be set to about 100 μm, which is almost the same as the thickness of the deformed portion. Further, the distance g between the fixing portion 14 and the bottom surface of the groove having the V-shaped cross section can be set to 100 μm.
[0080]
In the mirror portion of the deformable mirror shown in FIG. 11F, the height of the V-shaped cross-section groove is low, and there is a difference between the height of the fixed portion 14 and the bottom surface of the V-shaped cross-section groove. When the mirror surface shape of the mirror portion is deformed, it is possible to avoid that the support portion and the mirror fixing member come into contact with each other and the mirror surface of the mirror portion is distorted.
[0081]
As described above, several embodiments have been described in order to explain the present invention. However, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that combinations and various applications of these embodiments are possible. . For example, in the above-described embodiment, the description has been made assuming that the polarity of the piezoelectric element is in one direction. However, a plurality of piezoelectric elements having different polarities may be used as necessary depending on the structure of the deformable mirror. Also, a single piezoelectric element having a plurality of portions of different polarities may be used. Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the deformable mirror that reduces coma caused by tilting. However, regarding the deformable mirror that does not have a column that does not expand and contract near the center of the deformable mirror, the arrangement of the electrodes and the electrode By appropriately selecting the sign of the voltage applied to the laser beam, the mirror surface shape can be controlled to reduce the spherical aberration and astigmatism of the laser beam.
[0082]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when changing the mirror surface shape of a mirror part, the deformation | transformation mirror which reduced the distortion of the mirror surface near the support part of a mirror part, and improved the deformation | transformation efficiency of a mirror part, its manufacturing method, and said shape variable An optical information input / output device including an optical pickup device having a mirror can be provided.
[0083]
[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.
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a deformable mirror, wherein FIG. 2A is a plan view of the deformable mirror as viewed from a side opposite to a mirror surface after removing a mirror fixing member, and FIG. It is sectional drawing of the shape variable mirror in the -A 'direction, (c) is a figure explaining the shape of the cross section in the AA' direction of the mirror shape deformed in order to reduce wavefront aberration.
FIG. 3 is a contour diagram of wavefront aberration of laser light generated by tilt.
4A and 4B are diagrams illustrating a reduction in wavefront aberration in a cross section in the AA ′ direction of the deformable mirror according to the present invention. FIG. 4A is a diagram illustrating a wavefront aberration of a laser beam generated by tilt, and FIG. FIG. 3C is a wavefront aberration diagram generated by the deformable mirror of the present invention, and FIG. 3C is a wavefront aberration diagram of the laser light after being reduced by the deformable mirror of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a conventional deformable mirror viewed from the mirror surface side when the mirror shape of the mirror section is changed.
FIGS. 6A and 6B are plan views of the deformable mirror according to the first embodiment of the present invention as viewed from the mirror surface side, wherein FIG. 6A is a deformable mirror having a slit, and FIG. FIG.
FIGS. 7A and 7B are plan views of the deformable mirror according to the present embodiment as viewed from the mirror surface side, where FIG. 7A is a deformable mirror in which a support portion is a cantilever having no bent portion, and FIG. It is a figure which shows a deformable mirror whose support part is a cantilever which has a bending part.
8A and 8B are diagrams illustrating a deformable mirror according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a plan view of the deformable mirror seen from the mirror surface side, and FIG. FIG. 4C is a cross-sectional view of the support portion of the deformable mirror in the AA ′ direction, and FIG. 4C is a cross-sectional view of the support portion different from FIG.
FIG. 9 is a sectional view of a deformable mirror according to a fourth embodiment of the present invention.
10A to 10E are diagrams illustrating a method of manufacturing a deformable mirror having a support portion having a groove having a V-shaped cross-section, and FIGS. 10A to 10E illustrate manufacturing steps of the deformable mirror. FIG. 7F is a view of the deformable mirror manufactured in the manufacturing steps of FIGS.
11A to 11D are diagrams illustrating a method of manufacturing a deformable mirror having a support portion in which a groove having a V-shaped cross section different from that of FIG. 10 is formed. FIGS. FIGS. 7A to 7E are views for explaining the steps, and FIGS. 8E to 8D are views of the deformable mirror manufactured in the manufacturing steps of FIGS.
[Explanation of symbols]
1 mirror material
2 Piezoelectric element
4 Common electrode
4a Wiring electrode
4b, 4c, 5b, 5c Wiring
5a Individual electrode
6 Mirror substrate
7a, 7b insulating film
8 Mirror fixing members
14 Fixed part
15 slits
16 Support
17 Mirror surface distortion
101a, 101b Objective lens
102a, 102b resin layer
103a, 103b spot
108 recording layer

Claims (9)

鏡部、前記鏡部の鏡面の形状を変形させる圧電素子、及び前記鏡部を固定する鏡固定用部材を含む形状可変鏡において、
前記鏡部は、前記圧電素子が設けられる変形部、前記鏡固定用部材に固定される固定部、並びに前記変形部及び前記固定部の間に設けられ前記変形部を前記固定部に対して支持する支持部、を含み、
前記支持部は、弾性変形可能であることを特徴とする形状可変鏡。A mirror portion, a piezoelectric element that deforms the shape of the mirror surface of the mirror portion, and a shape-variable mirror including a mirror fixing member that fixes the mirror portion;
The mirror unit includes a deformed portion provided with the piezoelectric element, a fixed portion fixed to the mirror fixing member, and the deformed portion provided between the deformed portion and the fixed portion to support the deformed portion with respect to the fixed portion. Support, including
The said supporting part is elastically deformable, The variable shape mirror characterized by the above-mentioned. 前記支持部は、片持ち梁であり、
前記片持ち梁の固定端は、前記固定部に固定され、
前記片持ち梁の自由端は、前記変形部に接続されることを特徴とする請求項１記載の形状可変鏡。The support is a cantilever,
The fixed end of the cantilever is fixed to the fixing portion,
The deformable mirror according to claim 1, wherein a free end of the cantilever is connected to the deformable portion. 前記変形部は、隅部分を有し、
前記片持ち梁の自由端は、前記隅部分に接続される請求項２記載の形状可変鏡。The deformed portion has a corner portion,
The deformable mirror according to claim 2, wherein a free end of the cantilever is connected to the corner. 前記支持部は、曲げ部を有することを特徴とする請求項２又は３記載の形状可変鏡。The deformable mirror according to claim 2, wherein the support has a bent portion. 前記支持部は、溝部を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の形状可変鏡。The deformable mirror according to claim 1, wherein the support has a groove. 前記溝部の厚さは、前記変形部の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項５項記載の形状可変鏡。The deformable mirror according to claim 5, wherein the thickness of the groove is smaller than the thickness of the deformed portion. 請求項１乃至６いずれか１項記載の形状可変鏡を有する光ピックアップ装置を備えることを特徴とする光情報入出力装置。An optical information input / output device comprising an optical pickup device having the deformable mirror according to any one of claims 1 to 6. 請求項５又は６記載の形状可変鏡の製造方法であって、
前記溝部を異方性エッチングによって形成する溝部形成ステップを含むこと特徴とする形状可変鏡の製造方法。It is a manufacturing method of the variable shape mirror of Claim 5 or 6, Comprising:
A method for manufacturing a shape-variable mirror, comprising a groove forming step of forming the groove by anisotropic etching. 前記鏡部における基板の一部分の厚さを減少させる基板減厚ステップをさらに含み、
前記基板減厚ステップの後に前記溝形成ステップを行うことを特徴とする請求項８記載の形状可変鏡の製造方法。The method further includes reducing a thickness of a part of the substrate in the mirror unit.
9. The method according to claim 8, wherein the groove forming step is performed after the substrate thickness reducing step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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