JP2004109478A - 波面収差補正ミラーおよび光ピックアップ - Google Patents
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Abstract
【課題】温度によるミラーの平面度への影響を少なくすることの可能な波面収差補正ミラーおよび光ピックアップを提供する。
【解決手段】ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して熱膨張によるミラー基板（６）の変形を抑制するための構造（２１）が設けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して熱膨張によるミラー基板（６）の変形を抑制するための構造（２１）が設けられている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波面収差補正ミラーおよび光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスクを用いた情報記憶装置として、ＣＤやＤＶＤなどがある。ＤＶＤなどは、ＣＤに比べて記録密度が高いため、情報を読み書きするときの条件が厳しくなっている。
【０００３】
例えば、光ピックアップの光軸とディスク面は垂直であることが理想であるが、実際にはディスクが樹脂製のため、かなりうねりを持っていて、これを回転させると、光ピックアップの光軸とディスク面は常に垂直ではなくなる（これを以降、チルトと表現する）。また、ディスクは、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、記録層（１０８）が樹脂層（１０２）を介しているため、ディスク面が垂直でなくなると光路が曲げられディスク上に正しくスポットを絞れなくなり、コマ収差（１０３）が発生する。この収差が許容される量よりも大きくなると、正しく読み書きが出来なくなるという不具合が生じる。なお、図１８（ａ），（ｂ）はディスクがそれぞれＣＤ，ＤＶＤの場合である。
【０００４】
チルトの影響を少なくする手段としては、対物レンズと記録層との間の樹脂層を薄くすることがある。実際に、ＤＶＤ（図１８（ｂ））が、ＣＤ（図１８（ａ））に比較して、対物レンズ（１０１）と記録層（１０８）との間の樹脂層（１０２）の厚さを半分にしたのは、この効果を狙ったものである。しかし、この方法の場合、ＤＶＤよりも高密度記録をしようとした場合には樹脂層をもっと薄くしてさらにチルトの影響を少なくすることになるが、今度はディスク上にごみや傷がついた場合に、信号が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、アクチュエータによって光軸を傾けて（チルト）対応しているのが現状である。
【０００５】
チルトを光学的に補正するため、液晶を用いたり（例えば、特許文献１参照。）、透明圧電素子を用いたり（例えば、特許文献２参照。）、可変ミラーを用いたりする（例えば、特許文献３参照。）ことが提案されている。
【０００６】
具体的に、特許文献１（図１５）では、液晶板を用いて位相制御することによりコマ収差を補正している。しかし、この方法では、レーザーが液晶板を通過するために光量が減衰し、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制御に要求される高周波動作に使用するのは困難であると思われる。
【０００７】
また、特許文献２（図１６）では、実際に透明圧電素子単体で必要な変位量を得るためには高電圧が必要となり、光ピックアップなどに用いるには現実的ではない。
【０００８】
また、特許文献３（図１７）は、ミラー自体を積層型圧電素子で変形させ位相制御するようにしている。しかし、光ピックアップ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、積層型圧電素子をかなり小さくしなければならなくなるため、技術的にもコスト的にもなかなか困難である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−７９１３５号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平５−１４４０５６号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平５−３３３２７４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような情報を読み書きするときに不具合を生じさせるチルトの影響を、圧電素子を使用したユニモルフまたはバイモルフ形状の波面収差補正ミラーで波面収差を補正する方法が、低電圧で小型化にも有利であると考えられるが、ミラー基板のミラー面を変形させる場合、低電圧で駆動させるためには変形しやすくなくてはならない。このためにはミラー基板を薄くすることが一番効果的であるが、図１２（ａ），（ｂ）に示すような波面収差補正ミラーの場合、ミラー基板を薄くすると、その非対称な形状から温度の影響を受けやすくなり、例えば室温から温度が上昇したとき図１２（ｃ）に示すように平面度は悪くなってしまう。
【００１３】
本発明は、温度によるミラーの平面度への影響を少なくすることの可能な波面収差補正ミラーおよび光ピックアップを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触していることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、バイメタル構造を有していることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造は、電極を兼ねていることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項８記載の発明は、請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造は、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項９記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載の波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれていることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明は、レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴とする光ピックアップである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１２（ａ），（ｂ）はミラー面が変位する波面収差補正ミラーの一例を示す図である。なお、図１２（ａ）は斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。
【００２８】
図１２（ａ），（ｂ）を参照すると、ミラー基板（６）にはミラー材（１）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（７）が付いている。絶縁層（７）の下には、共通電極（４）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端で固定されている。
【００２９】
ところで、このような構造で、電極（４）を接地し、左右に分かれた個別電極（５）の−方にプラスの電圧をかけ、他方にマイナスの電圧をかけたとすると、ミラー基板（６）の断面にあたる部分は、例えば図１４（ｂ）に示すような断面形状になる。個別電極（５）に逆電圧をかけた場合には、その逆の形状になる。
【００３０】
つまり、ミラー基板（６）は電圧がかかっても伸び縮みしないが、圧電材料（２）は電圧がかかれば伸び縮みするため、個別電極（５）にプラスの電圧を加えた場合、その部分の圧電材料（２）が横方向に縮むとすると、マイナス電圧をかけた場合には、その部分の圧電材料（２）は横方向に伸びることになり、個別電極（５）にプラスの電圧を加えた場合には、ミラー基板（６）のミラー材（１）の面は凸になり、個別電極（５）にマイナスの電圧を加えた場合には、ミラー基板（６）のミラー材（１）の面は凹になる。
【００３１】
このような波面収差補正ミラーを図１３に示すような光ピックアップの光軸上に設け制御することにより、チルトによるコマ収差を低減することが可能になる。
【００３２】
なお、図１３において、（１０）は波面収差補正ミラー、（１１）は光ディスク、（１２）は対物レンズ及び対物光学系、（１３）立ち上げミラー、（１４）は偏光ビームスプリッタ、（１５）はレーザ素子及びレーザ光学系、（１６）は光検出素子及び光検出光学系である。
【００３３】
図１３の光ピックアップでは、レーザー素子（１５）から発せられたレーザー光は、レーザ光学系により平行光にされ偏光ビームスプリッタ（１４）を通り、波面収差補正ミラー（１０）で反射され、立ち上げミラー（１３）でさらに反射され、対物レンズ及び対物光学系（１２）で集光され、光ディスク（１１）に焦点を結ぶ。
【００３４】
また、光ディスク（１１）から反射したレーザ光は、対物レンズ及び対物光学系（１２）を通り、立ち上げミラー（１３）で反射され、波面収差補正ミラー（１０）で反射され、偏光ビームスプリッタ（１４）を通り、光検出光学系で集光され、光検出素子（１６）で検出される。この検出素子にはチルト検出用の検出素子も設置されている。
【００３５】
このような光学系で、光ディスク（１１）がレーザ光の光軸に対し垂直な位置から傾くと、光ディスクから反射して戻ってきたレーザ光の波面は乱れ、例えば図１４（ａ）に示すような波面収差（コマ収差）が発生する。ここで横軸は例えば図１２（ａ）に示す波面収差補正ミラーのＡ−Ａ’断面と同一断面であり、縦軸は波面収差である。つまり、図１３の光学系で、光ディスク（１１）がチルトしたときに波面収差補正ミラー（１０）のミラー面は平らであり、そこで反射した反射光の波面収差である。ちなみに、光ディスク（１１）がレーザ光の光軸に対し垂直であれば、波面は図１４（ａ）に示すような収差は発生せず、横軸と同じでまっすぐになる。図１９は波面の面方向を等高線で表した図であり、Ａ−Ａ’断面が図１４（ａ）のようになっている。
【００３６】
図１４（ｂ）は波面収差補正ミラー（１０）を故意に収差を発生させるよう動作させ、その反射光の波面収差を表した例である。ここで、横軸は例えば図１２（ａ）に示す波面収差補正ミラーのミラー表面のＡ−Ａ’断面と同一断面であり、縦軸は波面収差である。
【００３７】
いま仮に、光ディスクが傾き、ディスクからの反射光の波面が図１４（ａ）であったとする。ディスクが傾いていない時の反射光の波面が図１４（ｂ）のようになるよう波面収差補正ミラーを制御すれば、波面収差補正ミラーから反射された反射光の波面は図１４（ｃ）のようになり、図１４（ａ）にくらべ波面収差を低減させることが可能となる。
【００３８】
しかし、このような構造の波面収差補正ミラーは、ミラー基板（６）を薄くすると、その非対称な形状から温度の影響を受けやすくなり、例えば室温から温度が上昇したとき図１２（ｃ）に示すように平面度は悪くなってしまうという不具合を生じる。平面度が悪くなると、本来波面収差を低減させたい変形形状に変形させることができなくなる。例えば、図１２（ｃ）のように変形したミラーで波面収差補正の形状に変形させようとすると、図２０（ａ）のような変形形状になってしまい、本来変形したい形状の２０（ｂ）とは違う形状になってしまう。
【００３９】
最近のＰＣ（パーソナルコンピューター）などは室温から６０℃くらいまで温度上昇するため、このような不具合が出る可能性が高い。
【００４０】
このため、電極に直接オフセット電圧などを与えることで平面度を良くする方法もあるが、本発明では、これらの温度によるミラーの平面度への影響を少なくするため、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造を設けている。
【００４１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。本発明の第１の実施形態の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００４２】
図１を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００４３】
ところで、図１の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して熱膨張によるミラー基板（６）の変形を抑制するための構造（２１）が設けられている。
【００４４】
図２は熱膨張によるミラー基板の変形を説明するための図である。なお、図２では、見やすくするため、厚さをより誇張し、ミラー固定用ベース（８）は省略した。なお、使用しているミラー固定用ベース（８）はミラー基板（６）と同じ材質である。
【００４５】
図１２（ａ），（ｂ）に示したような従来構造の場合、ミラー基板（６）と圧電材料（２）との熱膨張率がミラー基板（６）＜圧電材料（２）のように違っているとすると、温度上昇が起きると、図２のように、圧電材料（２）のほうが大きく横に伸びるためミラー面は凹になるように撓む（矢印の長さは熱膨張率の大きさを表している）。一方、図３のように、ミラー基板（６）の反対側に同じ形状の同じ材料（例えば圧電材料）を設けると、ミラー基板（６）が撓むことはないが、圧電材料（２）のように組成が粗い材料では研磨してもミラーとして使えない。また、図４のように、ミラー基板（６）として、圧電材料（２）とほぼ同じ熱膨張率の基板を使用すれば、ミラー基板（６）はほとんど撓まないが、そのように都合の良い材料はなかなかなく、あったとしてもかなり限定される可能性が高い。
【００４６】
これに対し、図１で示した本発明の構造であれば、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、ミラー基板（６）のミラー面とは反対側に、それをキャンセルするような抑制構造（２１）が点接触材（２２）を介して最適な構造で設けられており、ミラー面が凹面（あるいは凸面）になるのをキャンセルする方向に働くため（ミラー面が凹のときは抑制構造（２１）が図１の上方向に伸びる形になり点接触材（２２）が上に押され、ミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸のときは抑制構造（２１）が図１の下方向に縮む形になり点接触材（２２）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働くため）、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００４７】
（第２の実施形態）
図５（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。なお、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ方向から見た平面図である。この第２の実施形態の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００４８】
図５（ａ），（ｂ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８ａ）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００４９】
ところで、図５（ａ），（ｂ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２ａ）が固定され、点接触材（２２ａ）を介して、ミラー部と同じ構造の抑制構造がＣ−Ｃ’に線対称に配置され、ミラー固定用ベース（８ａ）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００５０】
図５（ａ），（ｂ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、ミラー部と同じ構造の抑制構造がＣ−Ｃ’に線対称に配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹のときはミラー部と同じ構造の抑制構造が図の上方向に伸びる形になり点接触材（２２ａ）が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸のときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２１）が図の下方向に縮む形になり点接触材（２２ａ）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００５１】
なお、この第２の実施形態では、ミラー部とまったく同じものを抑制構造として配置したが、抑制構造側のミラー基板（６）は鏡面に仕上がってなくても良い。
【００５２】
また、図５（ｃ）は図５（ａ），（ｂ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図５（ｃ）の例では、抑制構造がミラー固定用ベース（８）の内部で固定されている。このとき、ミラー基板（６）の全体の長さとミラー基板（６ａ）の全体の長さは異なるが、固定されていない部分のミラー基板の長さは同じであり、従って、図５（ｃ）の構成によっても、図５（ａ），（ｂ）の構成と同様の効果が得られる。
【００５３】
（第３の実施形態）
図６（ａ）は本発明の第３の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図６（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００５４】
図６（ａ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００５５】
ところで、図６（ａ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２ａ）が固定され、点接触材（２２ａ）を介して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせたバイメタルの抑制構造（２３，２４）が抑制構造固定部（３ａ）で固定されて設けられている。
【００５６】
図６（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、バイメタル構造の抑制構造が配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹になるときはミラー部とバイメタル構造が図の上方向に伸びる形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＞バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２ａ）が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸になるときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２３，２４）が図の下方向に縮む形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＜バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２ａ）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００５７】
なお、図６（ａ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてリン青銅を用い、バイメタル材料（２４）としてステンレス鋼の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００５８】
図６（ｂ），（ｃ）は図６（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図である。なお、図６（ｂ）は断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。
【００５９】
図６（ｂ），（ｃ）の例では、バイメタルの抑制構造（２３，２４）がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。すなわち、バイメタルの抑制構造（２３，２４）は、抑制構造固定部（３ａ）で固定されており、これにより、図６（ｂ），（ｃ）の構成によっても、図６（ａ）と同様の効果が得られる。
【００６０】
（第４の実施形態）
図７（ａ）は本発明の第４の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図７（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００６１】
図７（ａ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００６２】
ところで、図７（ａ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）の左右の個別電極部分にそれぞれ点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）が左右の抑制構造固定部（３ａ）で固定されて設けられている。
【００６３】
図７（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、片持ちのバイメタル構造の抑制構造が配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹になるときはミラー部と片持ちのバイメタル構造が図の上方向に伸びる形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＜バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２）が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸になるときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２３，２４）が図の下方向に縮む形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＞バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００６４】
なお、図７（ａ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてステンレス鋼を用い、バイメタル材料（２４）としてリン青銅の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００６５】
図７（ｂ），（ｃ）は図７（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図である。なお、図７（ｂ）は断面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。図７（ｂ），（ｃ）の例では、片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。すなわち、片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）は、抑制構造固定部（３ａ）で固定されており、これにより、図７（ｂ），（ｃ）の構成によっても、図７（ａ）と同様の効果が得られる。
【００６６】
（第５の実施形態）
図８は本発明の第５の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図８の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００６７】
図８を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００６８】
ところで、図８の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）の左右の個別電極部分にそれぞれ点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）がアーム（２５）に固定されて設けられている。さらに、アーム（２５）は、回転自在の点接触材（２２ｂ）を介してミラー固定用ベース（８）に固定されている。
【００６９】
図８の構造では、温度上昇が起きても、図７（ａ）で説明した効果に加えて、アーム（２５）は回転自在の点接触材（２２ｂ）を介してミラー固定用ベース（８）に固定されているので、図１４（ｂ）に示したようなチルト補正用のミラーの変形にもアームが回転して傾いて追従するため、余分な負荷もなく変形させることができる。
【００７０】
なお、図８の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてステンレス鋼を用い、バイメタル材料（２４）としてリン青銅の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。また、アームには、熱膨張率の小さい鉄ニッケル合金（Ｆｅ：Ｎｉ＝６４：３６）を使用することができる。
【００７１】
（第６の実施形態）
図９（ａ）は本発明の第６の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図９（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００７２】
図９（ａ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００７３】
ところで、図９（ａ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に接して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた湾曲したバイメタルの抑制構造（２３，２４）が抑制構造固定部（３ａ）で固定されて設けられている。
【００７４】
図９（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、バイメタル構造の抑制構造が配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹になるときはミラー部とバイメタル構造が図の上方向に伸びる形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＞バイメタル材料（２４）の関係にすればバイメタルの上面の点接触部分が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸になるときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２３，２４）が図の下方向に縮む形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＜バイメタル材料（２４）の関係にすればバイメタルの上面の点接触部分が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００７５】
なお、図９（ａ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてリン青銅を用い、バイメタル材料（２４）としてステンレス鋼の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００７６】
図９（ｂ）は図９（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、バイメタルの抑制構造が左右に分かれた片持ち梁の形状となっている。図９（ｂ）を参照すると、ミラー基板（６）のミラー面とは反対側には圧電材料（２）の個別電極（５）に接して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた湾曲した片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）が抑制構造固定部（３ａ）で固定されており、これにより、図９（ａ）と同様の効果が得られる。
【００７７】
なお、図９（ｂ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてステンレス鋼を用い、バイメタル材料（２４）としてリン青銅の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００７８】
これまでの構成例の中で、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、図８、図９（ｂ）に関しては、バイメタル構造が左右に分かれて、圧電材料（２）の個別電極（５）に接しているため、点接触材およびバイメタルの材料が導電性材料であれば、個別電極（５）に電圧を供給する電極として使用することが可能であり、これにより専用の電極配線の必要がなくなる。
【００７９】
（第７の実施形態）
図１０（ａ）は本発明の第７の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図１０（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００８０】
図１０（ａ）において、構造自体は図６（ａ）で示したものと同じであり、図６（ａ）のバイメタルの部分が、圧電バイモルフになっている。圧電バイモルフは、圧電材（２６ａ）とシム材（２６ｂ）で構成されており、外部電圧信号により図の上下方向に自由に変位させることが可能となっている。
【００８１】
図１０（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、その反対方向に圧電バイモルフを変位するように電圧をかけてやれば、お互いの力がキャンセルし合いミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。なお、この例では、圧電材としてＰＺＴを用い、シム材としてベリリウム銅を用いることができる。
【００８２】
図１０（ｂ），（ｃ）は図１０（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図１０（ｂ）は断面図、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。図１０（ｂ），（ｃ）の構成例では、圧電バイモルフ（２６）がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。すなわち、圧電バイモルフ（２６）は抑制構造固定部（３ｂ）で固定されており、この場合にも、図１０（ａ）と同様の効果が得られる。
【００８３】
（第８の実施形態）
図１１（ａ）は本発明の第８の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図１１（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００８４】
図１１（ａ）の波面収差補正ミラーは、構造自体は図７（ａ）で示したものと同じであり、図７（ａ）の片持ちのバイメタルの部分が、片持ちの圧電バイモルフになっている。圧電バイモルフは、圧電材（２６ａ）とシム材（２６ｂ）で構成されており、外部電圧信号により図の上下方向に自由に変位させることが可能となっている。
【００８５】
図１１（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、その反対方向に圧電バイモルフを変位するように電圧をかけてやれば、お互いの力がキャンセルし合いミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。なお、この例では、圧電材としてＰＺＴを用い、シム材としてベリリウム銅を用いることができる。
【００８６】
図１１（ｂ），（ｃ）は図１１（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図１１（ｂ）は断面図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。図１１（ｂ），（ｃ）の構成例は、構造自体は図７（ｂ），（ｃ）に示したものと同じであり、図７（ｂ），（ｃ）の片持ちのバイメタルの部分が、片持ちの圧電バイモルフになっている。すなわち、図１１（ｂ），（ｃ）の構成例では、片持ちの圧電バイモルフの抑制構造がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。圧電バイモルフは、圧電材（２６ａ）とシム材（２６ｂ）で構成されており、外部電圧信号により図の上下方向に自由に変位させることが可能となっている。
【００８７】
このように、図１１（ｂ），（ｃ）の構成例では、片持ちの圧電バイモルフの抑制構造（２６）は抑制構造固定部（３ｂ）で固定されており、図７（ａ）と同様の効果が得られる。なお、この例では、圧電材としてＰＺＴを用い、シム材としてベリリウム銅を用いることができる。
【００８８】
以上、本発明の構成例を示したが、本発明はこれらの構成例にとどまることなく、あらゆる組み合わせや応用ができることはいうまでもない。例えば、上述の構成例では、圧電バイモルフ構造として、圧電材でシム材をサンドイッチしたものを使用しているが、圧電材２枚を貼り合わせたものでも良いし、圧電材とシム材を貼り合わせた圧電ユニモルフでも良い。また、図６〜図９では、抑制構造としてバイメタルを使用してきたが、図９（ｂ）に関しては、温度上昇と共にミラー面が凹になる補正ミラーであれば、バイメタルの代わりに単一材料を使用してもミラー面を押し上げる方向に伸びるので、同様の効果が得られる。例えばリン青銅，ベリリウム銅，ステンレスなどの薄板などが使用できる。
【００８９】
さらに、使用光学系（光ピックアップ）として、波面収差補正ミラー（１０）と立ち上げミラー（１３）とを別々にした例で説明したが、立ち上げミラーに波面収差補正ミラーを直接用いても良い。また、レーザ光学系（１５）と光検出光学系（１６）を別々にした例で説明したが、レーザ光学系（１５）と光検出光学系（１６）が一体になっている光学系でも良い。
【００９０】
上述のように、本発明は、ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられていることを特徴としている。
【００９１】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触していることを特徴としている。
【００９２】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されていることを特徴としている。
【００９３】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、バイメタル構造を有していることを特徴としている。
【００９４】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれていることを特徴としている。
【００９５】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられていることを特徴としている。
【００９６】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造が、電極を兼ねていることを特徴としている。
【００９７】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【００９８】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であることを特徴としている。
【００９９】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれていることを特徴としている。
【０１００】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【０１０１】
以上のような構成により、本発明の波面収差補正ミラーでは、温度変化に対し変形が少なくなり、ミラー面の平面度を良い状態に保つことができる。
【０１０２】
また、本発明の光ピックアップは、レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、上述した本発明の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴としている。
【０１０３】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１記載の発明によれば、ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられているので、熱膨張が発生してミラー基板を変形させる力が発生しても、抑制構造でキャンセルするようになり、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる（温度によるミラーの平面度への影響を少なくすることができる）。
【０１０４】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触しているので、波面収差補正ミラーの収差補正時の変形を阻害することなく、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１０５】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されているので、温度変化に対してミラーの平面度の変化を理想的に小さくすることができる。
【０１０６】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、バイメタル構造を有しているので、収差補正ミラーの変形に応じて、バイメタルの材料の組合せや寸法を考慮することで、比較的簡単に温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１０７】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれているので、収差補正ミラーの変形に応じて、バイメタルの材料の組合せや寸法を考慮することで比較的簡単に温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくでき、さらに、左右に分かれているので、それぞれを微調整することができる。
【０１０８】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられているので、収差補正ミラーの収差補正時の変形を阻害することなく、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１０９】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項５または請求項６記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造は、電極を兼ねているので、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくでき、さらに、新たに電極を設置しなくても良い。
【０１１０】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造は、曲面あるいは球面状に湾曲しているので、特に点接触の材料を必要としないで、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１１】
また、請求項９記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であるので、収差補正ミラーの変形に応じて、圧電素子に加える電圧で自由にコントロールでき、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１２】
また、請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれているので、温度変化に対してそれぞれ微調整ができ、さらにミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１３】
また、請求項１１記載の発明によれば、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲しているので、温度と共にミラー面が凹面になる収差補正ミラーに関しては、収差補正ミラーの変形に応じて、一種類の材料の選定や寸法を考慮するだけで、簡単に温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１４】
また、請求項１２記載の発明によれば、レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーを用いることを特徴とする光ピックアップであるので、温度変化に強い光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図２】熱膨張によるミラー基板の変形を説明するための図である。
【図３】ミラー基板（６）の反対側に同じ形状の同じ材料（例えば圧電材料）を設けた場合を示す図である。
【図４】ミラー基板（６）として、圧電材料（２）とほぼ同じ熱膨張率の基板を使用する場合を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図１２】ミラー面が変位する波面収差補正ミラーの一例を示す図である。
【図１３】光ピックアップの構成例を示す図である。
【図１４】波面収差を説明するための図である。
【図１５】従来技術を説明するための図である。
【図１６】従来技術を説明するための図である。
【図１７】従来技術を説明するための図である。
【図１８】ＣＶ，ＤＶＤのディスクを示す図である。
【図１９】反射膜の面を等高線で表した図である。
【図２０】波面収差補正の形状変形を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ミラー材
２ 圧電材料
３ ミラー固定部
３ａ 抑制構造固定部
３ｂ 抑制構造固定部
４ 共通電極
５ 個別電極
６ ミラー基板
７ 絶縁層
８ ミラー固定用ベース
８ａ ミラー固定用ベース
１０ 波面収差補正ミラー
１１ 光ディスク
１２ 対物レンズ及び対物光学系
１３ 立ち上げミラー
１４ 偏光ビームスプリッタ
１５ レーザ素子及びレーザ光学系
１６ 光検出素子及び光検出光学系
２１ 抑制構造
２２ 点接触材
２２ａ 点接触材
２２ｂ 点接触材
２３ バイメタル材料
２４ バイメタル材料
２５ アーム
２６ 圧電バイモルフ
２６ａ バイモルフ用圧電材
２６ｂ バイモルフ用シム材
１０１ａ，１０１ｂ 対物レンズ
１０２ａ，１０２ｂ ディスク
１０３ａ，１０３ｂ スポット（コマ収差）
１０８ 記録層
【発明の属する技術分野】
本発明は、波面収差補正ミラーおよび光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスクを用いた情報記憶装置として、ＣＤやＤＶＤなどがある。ＤＶＤなどは、ＣＤに比べて記録密度が高いため、情報を読み書きするときの条件が厳しくなっている。
【０００３】
例えば、光ピックアップの光軸とディスク面は垂直であることが理想であるが、実際にはディスクが樹脂製のため、かなりうねりを持っていて、これを回転させると、光ピックアップの光軸とディスク面は常に垂直ではなくなる（これを以降、チルトと表現する）。また、ディスクは、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、記録層（１０８）が樹脂層（１０２）を介しているため、ディスク面が垂直でなくなると光路が曲げられディスク上に正しくスポットを絞れなくなり、コマ収差（１０３）が発生する。この収差が許容される量よりも大きくなると、正しく読み書きが出来なくなるという不具合が生じる。なお、図１８（ａ），（ｂ）はディスクがそれぞれＣＤ，ＤＶＤの場合である。
【０００４】
チルトの影響を少なくする手段としては、対物レンズと記録層との間の樹脂層を薄くすることがある。実際に、ＤＶＤ（図１８（ｂ））が、ＣＤ（図１８（ａ））に比較して、対物レンズ（１０１）と記録層（１０８）との間の樹脂層（１０２）の厚さを半分にしたのは、この効果を狙ったものである。しかし、この方法の場合、ＤＶＤよりも高密度記録をしようとした場合には樹脂層をもっと薄くしてさらにチルトの影響を少なくすることになるが、今度はディスク上にごみや傷がついた場合に、信号が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、アクチュエータによって光軸を傾けて（チルト）対応しているのが現状である。
【０００５】
チルトを光学的に補正するため、液晶を用いたり（例えば、特許文献１参照。）、透明圧電素子を用いたり（例えば、特許文献２参照。）、可変ミラーを用いたりする（例えば、特許文献３参照。）ことが提案されている。
【０００６】
具体的に、特許文献１（図１５）では、液晶板を用いて位相制御することによりコマ収差を補正している。しかし、この方法では、レーザーが液晶板を通過するために光量が減衰し、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制御に要求される高周波動作に使用するのは困難であると思われる。
【０００７】
また、特許文献２（図１６）では、実際に透明圧電素子単体で必要な変位量を得るためには高電圧が必要となり、光ピックアップなどに用いるには現実的ではない。
【０００８】
また、特許文献３（図１７）は、ミラー自体を積層型圧電素子で変形させ位相制御するようにしている。しかし、光ピックアップ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、積層型圧電素子をかなり小さくしなければならなくなるため、技術的にもコスト的にもなかなか困難である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−７９１３５号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平５−１４４０５６号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平５−３３３２７４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような情報を読み書きするときに不具合を生じさせるチルトの影響を、圧電素子を使用したユニモルフまたはバイモルフ形状の波面収差補正ミラーで波面収差を補正する方法が、低電圧で小型化にも有利であると考えられるが、ミラー基板のミラー面を変形させる場合、低電圧で駆動させるためには変形しやすくなくてはならない。このためにはミラー基板を薄くすることが一番効果的であるが、図１２（ａ），（ｂ）に示すような波面収差補正ミラーの場合、ミラー基板を薄くすると、その非対称な形状から温度の影響を受けやすくなり、例えば室温から温度が上昇したとき図１２（ｃ）に示すように平面度は悪くなってしまう。
【００１３】
本発明は、温度によるミラーの平面度への影響を少なくすることの可能な波面収差補正ミラーおよび光ピックアップを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触していることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、バイメタル構造を有していることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造は、電極を兼ねていることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項８記載の発明は、請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造は、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項９記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載の波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれていることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明は、レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴とする光ピックアップである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１２（ａ），（ｂ）はミラー面が変位する波面収差補正ミラーの一例を示す図である。なお、図１２（ａ）は斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。
【００２８】
図１２（ａ），（ｂ）を参照すると、ミラー基板（６）にはミラー材（１）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（７）が付いている。絶縁層（７）の下には、共通電極（４）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端で固定されている。
【００２９】
ところで、このような構造で、電極（４）を接地し、左右に分かれた個別電極（５）の−方にプラスの電圧をかけ、他方にマイナスの電圧をかけたとすると、ミラー基板（６）の断面にあたる部分は、例えば図１４（ｂ）に示すような断面形状になる。個別電極（５）に逆電圧をかけた場合には、その逆の形状になる。
【００３０】
つまり、ミラー基板（６）は電圧がかかっても伸び縮みしないが、圧電材料（２）は電圧がかかれば伸び縮みするため、個別電極（５）にプラスの電圧を加えた場合、その部分の圧電材料（２）が横方向に縮むとすると、マイナス電圧をかけた場合には、その部分の圧電材料（２）は横方向に伸びることになり、個別電極（５）にプラスの電圧を加えた場合には、ミラー基板（６）のミラー材（１）の面は凸になり、個別電極（５）にマイナスの電圧を加えた場合には、ミラー基板（６）のミラー材（１）の面は凹になる。
【００３１】
このような波面収差補正ミラーを図１３に示すような光ピックアップの光軸上に設け制御することにより、チルトによるコマ収差を低減することが可能になる。
【００３２】
なお、図１３において、（１０）は波面収差補正ミラー、（１１）は光ディスク、（１２）は対物レンズ及び対物光学系、（１３）立ち上げミラー、（１４）は偏光ビームスプリッタ、（１５）はレーザ素子及びレーザ光学系、（１６）は光検出素子及び光検出光学系である。
【００３３】
図１３の光ピックアップでは、レーザー素子（１５）から発せられたレーザー光は、レーザ光学系により平行光にされ偏光ビームスプリッタ（１４）を通り、波面収差補正ミラー（１０）で反射され、立ち上げミラー（１３）でさらに反射され、対物レンズ及び対物光学系（１２）で集光され、光ディスク（１１）に焦点を結ぶ。
【００３４】
また、光ディスク（１１）から反射したレーザ光は、対物レンズ及び対物光学系（１２）を通り、立ち上げミラー（１３）で反射され、波面収差補正ミラー（１０）で反射され、偏光ビームスプリッタ（１４）を通り、光検出光学系で集光され、光検出素子（１６）で検出される。この検出素子にはチルト検出用の検出素子も設置されている。
【００３５】
このような光学系で、光ディスク（１１）がレーザ光の光軸に対し垂直な位置から傾くと、光ディスクから反射して戻ってきたレーザ光の波面は乱れ、例えば図１４（ａ）に示すような波面収差（コマ収差）が発生する。ここで横軸は例えば図１２（ａ）に示す波面収差補正ミラーのＡ−Ａ’断面と同一断面であり、縦軸は波面収差である。つまり、図１３の光学系で、光ディスク（１１）がチルトしたときに波面収差補正ミラー（１０）のミラー面は平らであり、そこで反射した反射光の波面収差である。ちなみに、光ディスク（１１）がレーザ光の光軸に対し垂直であれば、波面は図１４（ａ）に示すような収差は発生せず、横軸と同じでまっすぐになる。図１９は波面の面方向を等高線で表した図であり、Ａ−Ａ’断面が図１４（ａ）のようになっている。
【００３６】
図１４（ｂ）は波面収差補正ミラー（１０）を故意に収差を発生させるよう動作させ、その反射光の波面収差を表した例である。ここで、横軸は例えば図１２（ａ）に示す波面収差補正ミラーのミラー表面のＡ−Ａ’断面と同一断面であり、縦軸は波面収差である。
【００３７】
いま仮に、光ディスクが傾き、ディスクからの反射光の波面が図１４（ａ）であったとする。ディスクが傾いていない時の反射光の波面が図１４（ｂ）のようになるよう波面収差補正ミラーを制御すれば、波面収差補正ミラーから反射された反射光の波面は図１４（ｃ）のようになり、図１４（ａ）にくらべ波面収差を低減させることが可能となる。
【００３８】
しかし、このような構造の波面収差補正ミラーは、ミラー基板（６）を薄くすると、その非対称な形状から温度の影響を受けやすくなり、例えば室温から温度が上昇したとき図１２（ｃ）に示すように平面度は悪くなってしまうという不具合を生じる。平面度が悪くなると、本来波面収差を低減させたい変形形状に変形させることができなくなる。例えば、図１２（ｃ）のように変形したミラーで波面収差補正の形状に変形させようとすると、図２０（ａ）のような変形形状になってしまい、本来変形したい形状の２０（ｂ）とは違う形状になってしまう。
【００３９】
最近のＰＣ（パーソナルコンピューター）などは室温から６０℃くらいまで温度上昇するため、このような不具合が出る可能性が高い。
【００４０】
このため、電極に直接オフセット電圧などを与えることで平面度を良くする方法もあるが、本発明では、これらの温度によるミラーの平面度への影響を少なくするため、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造を設けている。
【００４１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。本発明の第１の実施形態の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００４２】
図１を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００４３】
ところで、図１の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して熱膨張によるミラー基板（６）の変形を抑制するための構造（２１）が設けられている。
【００４４】
図２は熱膨張によるミラー基板の変形を説明するための図である。なお、図２では、見やすくするため、厚さをより誇張し、ミラー固定用ベース（８）は省略した。なお、使用しているミラー固定用ベース（８）はミラー基板（６）と同じ材質である。
【００４５】
図１２（ａ），（ｂ）に示したような従来構造の場合、ミラー基板（６）と圧電材料（２）との熱膨張率がミラー基板（６）＜圧電材料（２）のように違っているとすると、温度上昇が起きると、図２のように、圧電材料（２）のほうが大きく横に伸びるためミラー面は凹になるように撓む（矢印の長さは熱膨張率の大きさを表している）。一方、図３のように、ミラー基板（６）の反対側に同じ形状の同じ材料（例えば圧電材料）を設けると、ミラー基板（６）が撓むことはないが、圧電材料（２）のように組成が粗い材料では研磨してもミラーとして使えない。また、図４のように、ミラー基板（６）として、圧電材料（２）とほぼ同じ熱膨張率の基板を使用すれば、ミラー基板（６）はほとんど撓まないが、そのように都合の良い材料はなかなかなく、あったとしてもかなり限定される可能性が高い。
【００４６】
これに対し、図１で示した本発明の構造であれば、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、ミラー基板（６）のミラー面とは反対側に、それをキャンセルするような抑制構造（２１）が点接触材（２２）を介して最適な構造で設けられており、ミラー面が凹面（あるいは凸面）になるのをキャンセルする方向に働くため（ミラー面が凹のときは抑制構造（２１）が図１の上方向に伸びる形になり点接触材（２２）が上に押され、ミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸のときは抑制構造（２１）が図１の下方向に縮む形になり点接触材（２２）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働くため）、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００４７】
（第２の実施形態）
図５（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。なお、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ方向から見た平面図である。この第２の実施形態の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００４８】
図５（ａ），（ｂ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８ａ）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００４９】
ところで、図５（ａ），（ｂ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２ａ）が固定され、点接触材（２２ａ）を介して、ミラー部と同じ構造の抑制構造がＣ−Ｃ’に線対称に配置され、ミラー固定用ベース（８ａ）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００５０】
図５（ａ），（ｂ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、ミラー部と同じ構造の抑制構造がＣ−Ｃ’に線対称に配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹のときはミラー部と同じ構造の抑制構造が図の上方向に伸びる形になり点接触材（２２ａ）が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸のときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２１）が図の下方向に縮む形になり点接触材（２２ａ）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００５１】
なお、この第２の実施形態では、ミラー部とまったく同じものを抑制構造として配置したが、抑制構造側のミラー基板（６）は鏡面に仕上がってなくても良い。
【００５２】
また、図５（ｃ）は図５（ａ），（ｂ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図５（ｃ）の例では、抑制構造がミラー固定用ベース（８）の内部で固定されている。このとき、ミラー基板（６）の全体の長さとミラー基板（６ａ）の全体の長さは異なるが、固定されていない部分のミラー基板の長さは同じであり、従って、図５（ｃ）の構成によっても、図５（ａ），（ｂ）の構成と同様の効果が得られる。
【００５３】
（第３の実施形態）
図６（ａ）は本発明の第３の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図６（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００５４】
図６（ａ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００５５】
ところで、図６（ａ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に点接触材（２２ａ）が固定され、点接触材（２２ａ）を介して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせたバイメタルの抑制構造（２３，２４）が抑制構造固定部（３ａ）で固定されて設けられている。
【００５６】
図６（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、バイメタル構造の抑制構造が配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹になるときはミラー部とバイメタル構造が図の上方向に伸びる形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＞バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２ａ）が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸になるときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２３，２４）が図の下方向に縮む形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＜バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２ａ）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００５７】
なお、図６（ａ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてリン青銅を用い、バイメタル材料（２４）としてステンレス鋼の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００５８】
図６（ｂ），（ｃ）は図６（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図である。なお、図６（ｂ）は断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。
【００５９】
図６（ｂ），（ｃ）の例では、バイメタルの抑制構造（２３，２４）がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。すなわち、バイメタルの抑制構造（２３，２４）は、抑制構造固定部（３ａ）で固定されており、これにより、図６（ｂ），（ｃ）の構成によっても、図６（ａ）と同様の効果が得られる。
【００６０】
（第４の実施形態）
図７（ａ）は本発明の第４の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図７（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００６１】
図７（ａ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には、絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００６２】
ところで、図７（ａ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）の左右の個別電極部分にそれぞれ点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）が左右の抑制構造固定部（３ａ）で固定されて設けられている。
【００６３】
図７（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、片持ちのバイメタル構造の抑制構造が配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹になるときはミラー部と片持ちのバイメタル構造が図の上方向に伸びる形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＜バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２）が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸になるときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２３，２４）が図の下方向に縮む形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＞バイメタル材料（２４）の関係にすれば点接触材（２２）が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００６４】
なお、図７（ａ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてステンレス鋼を用い、バイメタル材料（２４）としてリン青銅の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００６５】
図７（ｂ），（ｃ）は図７（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図である。なお、図７（ｂ）は断面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。図７（ｂ），（ｃ）の例では、片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。すなわち、片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）は、抑制構造固定部（３ａ）で固定されており、これにより、図７（ｂ），（ｃ）の構成によっても、図７（ａ）と同様の効果が得られる。
【００６６】
（第５の実施形態）
図８は本発明の第５の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図８の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００６７】
図８を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００６８】
ところで、図８の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）の左右の個別電極部分にそれぞれ点接触材（２２）が固定され、点接触材（２２）を介して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）がアーム（２５）に固定されて設けられている。さらに、アーム（２５）は、回転自在の点接触材（２２ｂ）を介してミラー固定用ベース（８）に固定されている。
【００６９】
図８の構造では、温度上昇が起きても、図７（ａ）で説明した効果に加えて、アーム（２５）は回転自在の点接触材（２２ｂ）を介してミラー固定用ベース（８）に固定されているので、図１４（ｂ）に示したようなチルト補正用のミラーの変形にもアームが回転して傾いて追従するため、余分な負荷もなく変形させることができる。
【００７０】
なお、図８の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてステンレス鋼を用い、バイメタル材料（２４）としてリン青銅の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。また、アームには、熱膨張率の小さい鉄ニッケル合金（Ｆｅ：Ｎｉ＝６４：３６）を使用することができる。
【００７１】
（第６の実施形態）
図９（ａ）は本発明の第６の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図９（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００７２】
図９（ａ）を参照すると、図１２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、ミラー基板（６）には、ミラー材（図示せず）が付いており、その反対側の面には絶縁層（図示せず）が付いている。そして、絶縁層の下には、共通電極（図示せず）が付いており、その下に、圧電極性が一方向の圧電材料（２）が付いて、さらにその下に、左右に分かれた個別電極（５）が付いている（なお、ここで、上下の表現は断面図でミラー基板（６）のミラー面を上として表現している）。このような構造のミラー部は、ミラー固定用ベース（８）に両端のミラー固定部（３）で固定されている。
【００７３】
ところで、図９（ａ）の波面収差補正ミラーでは、ミラー基板（６）のミラー面とは反対の側において、圧電材料（２）に接して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた湾曲したバイメタルの抑制構造（２３，２４）が抑制構造固定部（３ａ）で固定されて設けられている。
【００７４】
図９（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、バイメタル構造の抑制構造が配置されているため、お互いの図の上下方向に発生する力はキャンセルする方向に働く（ミラー面が凹になるときはミラー部とバイメタル構造が図の上方向に伸びる形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＞バイメタル材料（２４）の関係にすればバイメタルの上面の点接触部分が上に押されミラー面の凹形状をキャンセルする方向に働き、ミラー面が凸になるときはミラー部と同じ構造の抑制構造（２３，２４）が図の下方向に縮む形になるよう熱膨張率をバイメタル材料（２３）＜バイメタル材料（２４）の関係にすればバイメタルの上面の点接触部分が下に引かれミラー面の凸形状をキャンセルする方向に働く）。これにより、お互いの力がキャンセルし合い、ミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。
【００７５】
なお、図９（ａ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてリン青銅を用い、バイメタル材料（２４）としてステンレス鋼の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００７６】
図９（ｂ）は図９（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、バイメタルの抑制構造が左右に分かれた片持ち梁の形状となっている。図９（ｂ）を参照すると、ミラー基板（６）のミラー面とは反対側には圧電材料（２）の個別電極（５）に接して、熱膨張率の違う材料を貼り合わせた湾曲した片持ちのバイメタルの抑制構造（２３，２４）が抑制構造固定部（３ａ）で固定されており、これにより、図９（ａ）と同様の効果が得られる。
【００７７】
なお、図９（ｂ）の例として、ミラー面が温度上昇と共に凹になるミラー部を使用するときには、バイメタル材料（２３）としてステンレス鋼を用い、バイメタル材料（２４）としてリン青銅の薄板を使用することができる。熱膨張率の関係は、リン青銅＞ステンレス鋼である。
【００７８】
これまでの構成例の中で、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、図８、図９（ｂ）に関しては、バイメタル構造が左右に分かれて、圧電材料（２）の個別電極（５）に接しているため、点接触材およびバイメタルの材料が導電性材料であれば、個別電極（５）に電圧を供給する電極として使用することが可能であり、これにより専用の電極配線の必要がなくなる。
【００７９】
（第７の実施形態）
図１０（ａ）は本発明の第７の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図１０（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００８０】
図１０（ａ）において、構造自体は図６（ａ）で示したものと同じであり、図６（ａ）のバイメタルの部分が、圧電バイモルフになっている。圧電バイモルフは、圧電材（２６ａ）とシム材（２６ｂ）で構成されており、外部電圧信号により図の上下方向に自由に変位させることが可能となっている。
【００８１】
図１０（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、その反対方向に圧電バイモルフを変位するように電圧をかけてやれば、お互いの力がキャンセルし合いミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。なお、この例では、圧電材としてＰＺＴを用い、シム材としてベリリウム銅を用いることができる。
【００８２】
図１０（ｂ），（ｃ）は図１０（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図１０（ｂ）は断面図、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。図１０（ｂ），（ｃ）の構成例では、圧電バイモルフ（２６）がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。すなわち、圧電バイモルフ（２６）は抑制構造固定部（３ｂ）で固定されており、この場合にも、図１０（ａ）と同様の効果が得られる。
【００８３】
（第８の実施形態）
図１１（ａ）は本発明の第８の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。図１１（ａ）の波面収差補正ミラーも、基本構造は、図１２（ａ），（ｂ）に示したミラー面が変位する波面収差補正ミラーの例と同じである。
【００８４】
図１１（ａ）の波面収差補正ミラーは、構造自体は図７（ａ）で示したものと同じであり、図７（ａ）の片持ちのバイメタルの部分が、片持ちの圧電バイモルフになっている。圧電バイモルフは、圧電材（２６ａ）とシム材（２６ｂ）で構成されており、外部電圧信号により図の上下方向に自由に変位させることが可能となっている。
【００８５】
図１１（ａ）の構造では、温度上昇が起きて、圧電材料（２）がミラー基板（６）より例えば横に伸びようとする力（あるいは横に縮もうとする力）が発生してミラー面が凹面（あるいは凸面）になろうとしても、その反対方向に圧電バイモルフを変位するように電圧をかけてやれば、お互いの力がキャンセルし合いミラー基板（６）はほとんど撓まなくなる。なお、この例では、圧電材としてＰＺＴを用い、シム材としてベリリウム銅を用いることができる。
【００８６】
図１１（ｂ），（ｃ）は図１１（ａ）の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図１１（ｂ）は断面図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）のＢ方向から見た平面図である。図１１（ｂ），（ｃ）の構成例は、構造自体は図７（ｂ），（ｃ）に示したものと同じであり、図７（ｂ），（ｃ）の片持ちのバイメタルの部分が、片持ちの圧電バイモルフになっている。すなわち、図１１（ｂ），（ｃ）の構成例では、片持ちの圧電バイモルフの抑制構造がミラー固定用ベース（８ａ）の外側で固定されている。圧電バイモルフは、圧電材（２６ａ）とシム材（２６ｂ）で構成されており、外部電圧信号により図の上下方向に自由に変位させることが可能となっている。
【００８７】
このように、図１１（ｂ），（ｃ）の構成例では、片持ちの圧電バイモルフの抑制構造（２６）は抑制構造固定部（３ｂ）で固定されており、図７（ａ）と同様の効果が得られる。なお、この例では、圧電材としてＰＺＴを用い、シム材としてベリリウム銅を用いることができる。
【００８８】
以上、本発明の構成例を示したが、本発明はこれらの構成例にとどまることなく、あらゆる組み合わせや応用ができることはいうまでもない。例えば、上述の構成例では、圧電バイモルフ構造として、圧電材でシム材をサンドイッチしたものを使用しているが、圧電材２枚を貼り合わせたものでも良いし、圧電材とシム材を貼り合わせた圧電ユニモルフでも良い。また、図６〜図９では、抑制構造としてバイメタルを使用してきたが、図９（ｂ）に関しては、温度上昇と共にミラー面が凹になる補正ミラーであれば、バイメタルの代わりに単一材料を使用してもミラー面を押し上げる方向に伸びるので、同様の効果が得られる。例えばリン青銅，ベリリウム銅，ステンレスなどの薄板などが使用できる。
【００８９】
さらに、使用光学系（光ピックアップ）として、波面収差補正ミラー（１０）と立ち上げミラー（１３）とを別々にした例で説明したが、立ち上げミラーに波面収差補正ミラーを直接用いても良い。また、レーザ光学系（１５）と光検出光学系（１６）を別々にした例で説明したが、レーザ光学系（１５）と光検出光学系（１６）が一体になっている光学系でも良い。
【００９０】
上述のように、本発明は、ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられていることを特徴としている。
【００９１】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触していることを特徴としている。
【００９２】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されていることを特徴としている。
【００９３】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、バイメタル構造を有していることを特徴としている。
【００９４】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれていることを特徴としている。
【００９５】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられていることを特徴としている。
【００９６】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造が、電極を兼ねていることを特徴としている。
【００９７】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【００９８】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であることを特徴としている。
【００９９】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれていることを特徴としている。
【０１００】
また、本発明は、上記波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴としている。
【０１０１】
以上のような構成により、本発明の波面収差補正ミラーでは、温度変化に対し変形が少なくなり、ミラー面の平面度を良い状態に保つことができる。
【０１０２】
また、本発明の光ピックアップは、レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、上述した本発明の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴としている。
【０１０３】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１記載の発明によれば、ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられているので、熱膨張が発生してミラー基板を変形させる力が発生しても、抑制構造でキャンセルするようになり、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる（温度によるミラーの平面度への影響を少なくすることができる）。
【０１０４】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触しているので、波面収差補正ミラーの収差補正時の変形を阻害することなく、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１０５】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されているので、温度変化に対してミラーの平面度の変化を理想的に小さくすることができる。
【０１０６】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、バイメタル構造を有しているので、収差補正ミラーの変形に応じて、バイメタルの材料の組合せや寸法を考慮することで、比較的簡単に温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１０７】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれているので、収差補正ミラーの変形に応じて、バイメタルの材料の組合せや寸法を考慮することで比較的簡単に温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくでき、さらに、左右に分かれているので、それぞれを微調整することができる。
【０１０８】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられているので、収差補正ミラーの収差補正時の変形を阻害することなく、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１０９】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項５または請求項６記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造は、電極を兼ねているので、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくでき、さらに、新たに電極を設置しなくても良い。
【０１１０】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造は、曲面あるいは球面状に湾曲しているので、特に点接触の材料を必要としないで、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１１】
また、請求項９記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であるので、収差補正ミラーの変形に応じて、圧電素子に加える電圧で自由にコントロールでき、温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１２】
また、請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれているので、温度変化に対してそれぞれ微調整ができ、さらにミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１３】
また、請求項１１記載の発明によれば、請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲しているので、温度と共にミラー面が凹面になる収差補正ミラーに関しては、収差補正ミラーの変形に応じて、一種類の材料の選定や寸法を考慮するだけで、簡単に温度変化に対してミラーの平面度の変化を小さくすることができる。
【０１１４】
また、請求項１２記載の発明によれば、レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーを用いることを特徴とする光ピックアップであるので、温度変化に強い光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図２】熱膨張によるミラー基板の変形を説明するための図である。
【図３】ミラー基板（６）の反対側に同じ形状の同じ材料（例えば圧電材料）を設けた場合を示す図である。
【図４】ミラー基板（６）として、圧電材料（２）とほぼ同じ熱膨張率の基板を使用する場合を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態の波面収差補正ミラーの構成例を示す図である。
【図１２】ミラー面が変位する波面収差補正ミラーの一例を示す図である。
【図１３】光ピックアップの構成例を示す図である。
【図１４】波面収差を説明するための図である。
【図１５】従来技術を説明するための図である。
【図１６】従来技術を説明するための図である。
【図１７】従来技術を説明するための図である。
【図１８】ＣＶ，ＤＶＤのディスクを示す図である。
【図１９】反射膜の面を等高線で表した図である。
【図２０】波面収差補正の形状変形を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ミラー材
２ 圧電材料
３ ミラー固定部
３ａ 抑制構造固定部
３ｂ 抑制構造固定部
４ 共通電極
５ 個別電極
６ ミラー基板
７ 絶縁層
８ ミラー固定用ベース
８ａ ミラー固定用ベース
１０ 波面収差補正ミラー
１１ 光ディスク
１２ 対物レンズ及び対物光学系
１３ 立ち上げミラー
１４ 偏光ビームスプリッタ
１５ レーザ素子及びレーザ光学系
１６ 光検出素子及び光検出光学系
２１ 抑制構造
２２ 点接触材
２２ａ 点接触材
２２ｂ 点接触材
２３ バイメタル材料
２４ バイメタル材料
２５ アーム
２６ 圧電バイモルフ
２６ａ バイモルフ用圧電材
２６ｂ バイモルフ用シム材
１０１ａ，１０１ｂ 対物レンズ
１０２ａ，１０２ｂ ディスク
１０３ａ，１０３ｂ スポット（コマ収差）
１０８ 記録層
Claims (12)
- ミラー基板のミラー面を変位させることにより収差補正する波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が設けられていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーと点あるいは点に近い状態で接触していることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、波面収差補正ミラーのミラー部と同一であり、波面収差補正ミラーに対して線対称に配置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、バイメタル構造を有していることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項４記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造が左右に分かれていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項５記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造を支えるアームが、ミラー固定材と点あるいは点に近い状態で回転自在に支えられていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項５または請求項６記載の波面収差補正ミラーにおいて、左右に分かれているバイメタル構造は、電極を兼ねていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーにおいて、バイメタル構造は、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項１または請求項２記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造は、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子であることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項９記載の波面収差補正ミラーにおいて、ユニモルフまたはバイモルフの圧電素子が左右に分かれていることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- 請求項１記載の波面収差補正ミラーにおいて、熱膨張によるミラー基板の変形を抑制するための構造が単一材料であり、曲面あるいは球面状に湾曲していることを特徴とする波面収差補正ミラー。
- レーザ光の光軸上にレーザー光の収差を補正する収差補正手段を有し、該収差補正手段として、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の波面収差補正ミラーが用いられていることを特徴とする光ピックアップ。
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