JP2005043407A - Wave front aberration correction mirror and optical pickup - Google Patents

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JP2005043407A
JP2005043407A JP2003199755A JP2003199755A JP2005043407A JP 2005043407 A JP2005043407 A JP 2005043407A JP 2003199755 A JP2003199755 A JP 2003199755A JP 2003199755 A JP2003199755 A JP 2003199755A JP 2005043407 A JP2005043407 A JP 2005043407A
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Masaki Hiroi
正樹 廣居
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wave front aberration correction mirror with a structure which is easily deformed and which further maintains a more stable posture in order to be driven at a low voltage. <P>SOLUTION: A mirror part is supported with two sheets of thin plates (21) in the vicinity of its center. One of the two thin plates (21) is fixed to a mirror fixing member (8) and the other thin plate (21) is fixed to a stacked piezoelectric element (22) which is fixed to the mirror fixing member (8). Here, the stacked piezoelectric element (22) is expanded and contracted. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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36(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36(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36(b))が、CD(図36(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33)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34)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35)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】
また、光ディスク装置のおいて使用され得る小型化されたレーザー光制御装置として、図38に示すような特許文献4に開示されているガルバノミラー装置、図39に示すような特許文献5に開示されている焦点制御装置、及び図40に示すような特許文献6に開示されている光路制御装置が挙げられる。
【0010】
しかしながら、特許文献4のガルバノミラー装置は、反射鏡を揺動させることにより光ディスクのトラッキング制御を行うことを目的とした装置であり、レーザー光の波面収差を低減するために使用することはできない。
【0011】
また、特許文献5の焦点制御装置は、鏡の中央部の一点を支持部で固定した又は鏡の外周部を固定した鏡面が変形する反射鏡などであるが、フォーカス制御(及びトラッキング制御)を行うことを目的とした装置であり、レーザー光の波面収差の低減については全く考慮されてない。
【0012】
加えて、特許文献6の光路制御装置は、放物面鏡とバイモルフ型圧電素子とを有し、この圧電素子で放物面鏡を変形させることで、光ビームの焦点形式及び焦点位置移動を実現する装置であり、光ビームに発生する波面収差については全く考慮されてない。
【0013】
すなわち、特許文献4はトラッキング用のガルバノミラーであり、特許文献5,特許文献6はミラー中心の1点支持で変形しやすくしているがフォーカシング用のミラーであり、波面収差補正には使えない。
【0014】
【特許文献1】
特開平10−79135号公報
【0015】
【特許文献2】
特開平5−144056号公報
【0016】
【特許文献3】
特開平5−333274号公報
【0017】
【特許文献4】
特開平10−62709号公報
【0018】
【特許文献5】
特開平11−14918号公報
【0019】
【特許文献6】
特開平5−249307号公報
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
このように、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型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。
【0021】
前述したように、ミラーを1点で支持する方法は理想的ではあるが、1点でしか支えていないので不安定であり、実際にはミラーが変形するとミラー全体が振動する恐れがある。
【0022】
この問題を解決するため、本願の発明者は、本願の先願である特願2002−215541において、低電圧で駆動させるために、変形しやすく、かつ、安定な姿勢を維持できるように、ミラー基板自体を薄くし、さらに、ミラー面とは垂直方向に設置された2本の短い支柱あるいは3本の短い支柱によってミラー基板を支持することを案出した。また、ミラーの変形形状をチルト補正形状に極力近づけようとした。
【0023】
本発明は、低電圧で駆動させるために、変形しやすく、かつ、より一層安定な姿勢を維持できるような構造の波面収差補正ミラーを提供することをを目的としている。
【0024】
【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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1枚または2枚の薄い板で支えられており、1枚の薄い板で支えられている場合、該1枚の薄い板はコの字型の形状をしており、また、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板は板の面方向に並んで配置されていることを特徴としている。
【0025】
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、1枚の薄い板で支えられている場合、該1枚の薄い板は少なくとも一方の端部がアクチュエータに固定され、また、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板の少なくとも一方がアクチュエータに固定されていることを特徴としている。
【0026】
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の波面収差補正ミラーにおいて、アクチュエータは積層型圧電素子であることを特徴としている。
【0027】
また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の波面収差補正ミラーにおいて、積層型圧電素子は、伸縮する方向がミラー面に垂直であることを特徴としている。
【0028】
また、請求項5記載の発明は、請求項3記載の波面収差補正ミラーにおいて、積層型圧電素子は、伸縮する方向がミラー面に平行であること特徴としている。
【0029】
また、請求項6記載の発明は、請求項2記載の波面収差補正ミラーにおいて、アクチュエータはバイモルフ型圧電素子またはユニモルフ型圧電素子であることを特徴としている。
【0030】
また、請求項7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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1枚または2枚の薄い板で支えられており、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板は、板の面方向とは垂直の方向に並んで配置されていることを特徴としている。
【0031】
また、請求項8記載の発明は、請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラー基板の両端部に静電用電極が設けられていることを特徴としている。
【0032】
また、請求項9記載の発明は、請求項8記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板の裏面側に設置されていることを特徴としている。
【0033】
また、請求項10記載の発明は、請求項8記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板のミラー面とミラー面の裏面との両面に設置されていることを特徴としている。
【0034】
また、請求項11記載の発明は、請求項1または請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、金属であることを特徴としている。
【0035】
また、請求項12記載の発明は、請求項1または請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、Siであることを特徴としている。
【0036】
また、請求項13記載の発明は、請求項11または請求項12記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、圧電素子の電極配線を兼ねていることを特徴としている。
【0037】
また、請求項14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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1点でまたは弾力性のある支柱で支えられており、静電用電極がミラーの輪郭部に配置されていることを特徴としている。
【0038】
また、請求項15記載の発明は、請求項14記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板の裏面側に設置されていることを特徴としている。
【0039】
また、請求項16記載の発明は、請求項14記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板のミラー面とミラー面の裏面との両面に設置されていること特徴としている。
【0040】
また、請求項17記載の発明は、請求項1乃至請求項16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。
【0041】
【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。
【0042】
図29(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29(a)は斜視図であり、図29(b)は図29(a)のA−A’における断面図である。
【0043】
図29(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。
【0044】
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、A−A’ 断面は、例えば図32(c)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。
【0045】
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。これは波面を面として見た場合、図37に示すような等高線で表したようになっている。このような波面を打ち消すような変形形状にしようとする場合に、ミラー面は凹凸が逆になるためチルト補正が可能になる。
【0046】
このような波面収差補正ミラーを図31に示すような光ピックアップの光軸上に設けて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。
【0047】
なお、図31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。
【0048】
図31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。
【0049】
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。
【0050】
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32(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29(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31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32(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。
【0051】
図32(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29(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。
【0052】
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32(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32(b)(図30(a)も同じ)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32(d)のようになり、図32(a)にくらべ波面収差を低減させることが可能となる。
【0053】
しかしながら、実際にはこのようなミラー面を変形させる場合、単純に圧電素子を貼り付けただけではミラーを固定している部分の変位が0に近いため、その部分の形状が実際求められる補正形状と異なり、チルト補正する形状に近づけるのが困難である。(図32(c)(図30(b)も同じ)を参照)。
【0054】
例えば、ミラーを中心1点で固定しミラー端部をフリーにすれば、端部は拘束されていないため図30(c)で示したように端部がゼロクロスし、チルト補正する理想的な形状に近づく。しかしながら1点で支えているので不安定なため、実際にはミラーが変形すると図30(d)の点線で示したようにミラー全体が振動する恐れがある。
【0055】
そこで、本発明では、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近を2枚の薄い板によって支持するようにし、これにより、変形しやすくし、かつ、ミラーの変形形状を安定してチルト補正形状に近づけることが可能となる。
【0056】
(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。
【0057】
図1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、左右の個別電極(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、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持されている。2枚の薄い板(21)の一方はミラー固定用部材(8)に固定され、2枚の薄い板(21)の他方は積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)はミラー固定用部材(8)に固定されている。ここで、積層型圧電素子(22)は図の上下方向(図の矢印方向)に伸縮できるようになっている。
【0058】
図2乃至図4は図1のミラー支持部の拡大図であり、ミラーの傾きと支持部変形の様子を示したものである。すなわち、図2は積層型圧電素子(22)を伸縮していない状態、図3は積層型圧電素子(22)を縮めてミラー全体を左に傾けた状態、図4は積層型圧電素子(22)を伸ばしてミラー全体を右に傾けた状態を示す図である。
【0059】
図29(a),(b)のように組み付けられた従来型の波面収差補正ミラーに、チルト補正をするために変形電圧を与えると、ミラー面の変形形状は図30(b)のようになる。このとき、本当に欲しい形状は図30(a)のような形状であるが、ミラー基板の端部が固定されているために両端部の変位が0付近になってしまい、この違いが収差補正の誤差となり、この誤差分は波面収差として残ってしまう。なお、図30(a)乃至(f)は波面収差補正ミラーを変形させたときのミラー表面の変形形状断面図を表した図であり、縦軸はミラー面の変位である。
【0060】
これに対し、この第1の実施形態のように、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。2枚の薄い板(21)の一方は積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)は図1の上下方向(図1の矢印方向)に伸縮するできるようになっているため、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。この場合は、図3に示すように積層型圧電素子(22)を縮めることによりミラー全体を左に傾ければ、図30(f)で示した変形形状になり、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、しかも2枚の薄い板で支持しているので、変形によるミラー全体の振動の心配もなくなる。
【0061】
なお、図1の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、積層型圧電素子としては、例えば、積層型PZTを使用することができる。
【0062】
また、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどを使用することもできる。
【0063】
(第2の実施形態)
また、図5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。
【0064】
図5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、左右の個別電極(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、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持されている。2枚の薄い板(21)は、2枚とも積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)はミラー固定用部材(8)に固定されている。ここで、積層型圧電素子(22)は図の上下方向(図の矢印方向)に伸縮するできるようになっている。
【0065】
図6乃至図8は図5のミラー支持部の拡大図であり、ミラーの傾きと支持部変形の様子を示したものである。すなわち、図6は積層型圧電素子(22)を伸縮していない状態、図7は左側の積層型圧電素子(22)を縮めて右側の積層型圧電素子(22)を伸ばしてミラー全体を左に傾けた状態、図8は左側の積層型圧電素子(22)を伸ばして右側の積層型圧電素子(22)を縮めてミラー全体を右に傾けた状態を示す図である。
【0066】
この第2の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、第2の実施形態では、薄い板(21)の2枚とも積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)は図5の上下方向(図5の矢印方向)に伸縮するできるようになっているため、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。この場合は、図7に示すように積層型圧電素子(22)を上下に伸縮することにより、ミラー全体を左に傾ければ図30(f)で示した変形形状になり、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、しかも2枚の薄い板で支持しているので、変形によるミラー全体の振動の心配もなくなる。さらに、第2の実施形態では、積層型圧電素子(22)を2つ使用しているため、図1乃至図4に示す第1の実施形態よりも積層型圧電素子(22)の変位は小さくてすみ、駆動電圧を低電圧化できる。
【0067】
なお、図5の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、積層型圧電素子としては、例えば、積層型PZTを使用することができる。
【0068】
また、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどを使用することもできる。
【0069】
(第3の実施形態)
図9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。
【0070】
図9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、左右の個別電極(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、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持されている。2枚の薄い板(21)の一方は、ミラー固定用部材(8)に固定され、2枚の薄い板(21)の他方は、積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)はミラー固定用部材(8)に横倒し状態で固定されている。ここで、積層型圧電素子(22)は、図9の左右方向(図9の矢印方向)に伸縮できるようになっている。
【0071】
図10乃至図12は図9のミラー支持部の拡大図であり、ミラーの傾きと支持部変形の様子を示したものである。すなわち、図10は積層型圧電素子(22)を伸縮していない状態であらかじめミラー全体を右に傾けている状態、図11は積層型圧電素子(22)を少し縮めてミラー全体を傾いていないようにした状態、図12は積層型圧電素子(22)をさらに縮めてミラー全体を左に傾けた状態を示す図である。
【0072】
この第3の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、2枚の薄い板(21)の一方は積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)は図9の左右方向(図9の矢印方向)に伸縮するできるようになっているため、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。この場合は、図12に示すように積層型圧電素子(22)を縮めることにより、ミラー全体を左に傾ければ、図30(f)で示した変形形状になり、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、しかも2枚の薄い板で支持しているので、変形によるミラー全体の振動の心配もなくなる。さらに、第3の実施形態では、積層型圧電素子(22)は横倒しに固定されているため、全体を薄くできる。
【0073】
なお、図9の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、積層型圧電素子としては、例えば、積層型PZTを使用することができる。
【0074】
また、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどを使用することもできる。
【0075】
図13は、図9の波面収差補正ミラーの変形例を示す図であり、図9の積層型圧電素子(22)の長さを長くしたものを使用した例である。図13の波面収差補正ミラーは、図9の波面収差補正ミラーとは伸縮方向が逆になるが、こうすることにより、積層型圧電素子(22)の同じ変位を得るのに電圧が小さくてすみ、駆動電圧を低電圧化できる。なお、図13では、サブベース(8a)の下に積層型圧電素子(22)が配置されているが、積層型圧電素子(22)をサブベース(8a)の図13で表している紙面方向にならべて同じ高さ位置にすればミラー全体を薄くできる。
【0076】
(第4の実施形態)
図14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。
【0077】
図14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、左右の個別電極(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、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持されている。2枚の薄い板(21)の一方はミラー固定用部材(8)に固定され、2枚の薄い板(21)の他方はバイモルフ型圧電素子(23)に固定され、バイモルフ型圧電素子(23)はミラー固定用部材(8)に固定されている。ここで、バイモルフ型圧電素子(23)は図14の上下方向(図14の矢印方向)にたわむようになっている。
【0078】
この第4の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、2枚の薄い板(21)の一方はバイモルフ型圧電素子(23)に固定され、バイモルフ型圧電素子(23)は図14の上下方向(図14の矢印方向)にたわむようになっているため、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。この場合は、図3に示すようにバイモルフ型圧電素子(23)を下にたわませることにより、ミラー全体を左に傾ければ、図30(f)で示した変形形状になり、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、しかも2枚の薄い板で支持しているので、変形によるミラー全体の振動の心配もなくなる。さらに、第4の実施形態では、バイモルフ型圧電素子(23)自体が薄いため、全体を薄くできる。
【0079】
なお、図14の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、バイモルフ型圧電素子としては、例えば、バイモルフ型PZTを使用することができる。
【0080】
また、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどを使用することもできる。また、バイモルフ素子にこだわらず、ユニモルフ素子でも良い。
【0081】
(第5の実施形態)
図15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。
【0082】
図15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、左右の個別電極(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、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持されている。さらに薄い板(21)は2枚ともバイモルフ型圧電素子(23)に固定され、バイモルフ型圧電素子(23)はミラー固定用部材(8)に固定されている。ここで、バイモルフ型圧電素子(23)は図15の上下方向(図15の矢印方向)にたわむようになっている。
【0083】
この第5の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を2枚の薄い板(21)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、薄い板(21)の2枚ともバイモルフ型圧電素子(23)に固定され、バイモルフ型圧電素子(23)は図15の上下方向(図15の矢印方向)に伸縮できるようになっているため、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。この場合は、図7に示すようにバイモルフ型圧電素子(23)を上下にたわませることにより、ミラー全体を左に傾ければ、図30(f)で示した変形形状になり、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、しかも2枚の薄い板で支持しているので、変形によるミラー全体の振動の心配もなくなる。さらに、第5の実施形態では、バイモルフ型圧電素子(23)を2つ使用しているので、図14の第4の実施形態よりもバイモルフ型圧電素子(23)の変位は小さくてすみ、駆動電圧を低電圧化できる。
【0084】
なお、図15の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、バイモルフ型圧電素子としては、例えば、バイモルフ型PZTを使用することができる。
【0085】
また、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどを使用することもできる。また、バイモルフ素子にこだわらず、ユニモルフ素子でも良い。
【0086】
上述の各実施形態では、図16に示すように、2枚の薄板(21)を使用したが、図17に示すように、1枚の薄板(21a)をコの字型に折り曲げて使用しても良いし、あるいは、図18に示すように、Si基板(21b)をエッチング技術でコの字型に作製して使用しても良い。
【0087】
(第6の実施形態)
図19,図20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。なお、図19はミラーの断面図であり、図20はミラーの裏面側からみた平面図である。
【0088】
図19,図20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、左右の個別電極(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、中心付近が1枚の薄い板(21c)によって支持されて、ミラー固定用部材(8)に固定されている。また、ミラーの裏面の左右両端には静電用電極(24a),(24c)が設けられており、それに対向するようにミラー固定用部材(8)にも静電用電極(24b),(24d)が設けられている。
【0089】
この第6の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を1枚の薄い板(21c)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。このとき、静電用電極に電圧を印加することにより、ミラー全体を傾けることができる。例えば図30(e)の状態のものを図30(f)で示す状態にしたいのであれば、図19の静電用電極(24a),(24b)間に電圧を印加し、ミラー全体を左に傾けるように静電力で制御する。これにより本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、ミラー全体を薄くできる。
【0090】
なお、図19,図20の構成例において、薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができるが、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、バネ材のベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどでも良い。
【0091】
(第7の実施形態)
図21,図22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。なお、図21はミラーの断面図であり、図22はミラー側からみた平面図である。
【0092】
図21,図22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、左右の個別電極(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、中心付近が1枚の薄い板(21c)によって支持されて、ミラー固定用部材(8)に固定されている。また、ミラーの裏面の左右両端には静電用電極(24a),(24c)が設けられ、ミラー面の左右両端にも静電用電極(24e),(24g)が設けられており、これらに対向するようにミラー固定用部材(8)にも静電用電極(24b),(24d)が設けられ、サブベース(8b)にも静電用電極(24f),(24h)が設けられている。
【0093】
この第7の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を1枚の薄い板(21c)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。このとき、静電用電極に電圧を印加することにより、ミラー全体を傾けることができる。例えば図30(e)の状態のものを図30(f)で示す状態にしたいのであれば、図21の静電用電極(24a),(24b)間と(24g),(24h)間に電圧を印加し、ミラー全体を左に傾けるように静電力で制御する。これにより本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、ミラー全体を薄くでき、左右の静電力を同時に使用しているので、さらに静電駆動電圧を低くでき、低電圧化できる。
【0094】
なお、図21,図22の構成例において、薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができるが、薄板の材質はバネ性を有するものであれば良く、バネ材のベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,PET,Si,ガラスなどでも良い。
【0095】
(第8の実施形態)
図23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。
【0096】
図23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、左右の個別電極(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、中心付近の個別電極(5)の部分で2枚の薄い板(21d)によって支持されている。そして、2枚の薄い板(21d)と個別電極(5)は、それぞれ電気的にもつながっている。さらに、2枚の薄い板(21d)の一方はミラー固定用部材(8)に固定され、2枚の薄い板(21d)の他方は積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)はミラー固定用部材(8)に固定されている。積層型圧電素子(22)は図23の上下方向(図23の矢印方向)に伸縮できるようになっている。積層型圧電素子(22)の上面と薄板(21d)とは電気的につながっており、積層型圧電素子(22)の上面には、ミラー固定用部材(8)に配線された(図示していない)配線パターンから電気的につながっているボンディングワイヤ(25)が、電気的につながっている。同様にミラー固定用部材(8)側もボンディングワイヤ(25)で配線パターンとつながっている。
【0097】
この第8の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を2枚の薄い板(21d)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。また、2枚の薄い板(21d)の一方は積層型圧電素子(22)に固定され、積層型圧電素子(22)は図23の上下方向(図23の矢印方向)に伸縮できるようになっているので、左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。このとき、図3に示すように積層型圧電素子(22)を縮めることにより、ミラー全体を左に傾ければ、図30(f)で示す変形形状になり、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、しかも2枚の薄い板で支持しているので変形によるミラー全体の振動の心配もなくなる。さらに、第8の実施形態では、2枚の薄い板(21d)を個別電極(5)と電気的につなげているので、個別電極(5)に配線用の線で配線する必要がなくなる。
【0098】
なお、図1の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、積層型圧電素子としては、例えば、積層型PZTを使用することができる。
【0099】
また、薄板の材質はバネ性を有し、導電性があれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,金属薄膜付きPET,低抵抗Si,金属薄膜付きSi,金属薄膜付きガラスなどを使用することもできる。
【0100】
(第9の実施形態)
図24,図25は本発明の第9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24はミラーの断面図であり、図25はミラー裏面の平面図である。
【0101】
図24,図25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、左右の個別電極(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、中心付近の個別電極(5)の部分で2枚の薄い板(21e)によって支持されて、ミラー用固定部材(8)に固定されている。そして、2枚の薄い板(21e)と個別電極(5)は、それぞれ電気的にもつながっており、2枚の薄い板(21e)はそれぞれ、ミラー固定用部材(8)に配線された配線パターン(図示していない)と電気的につながっている。また、ミラーの裏面の左右両端には静電用電極(24a),(24c)が設けられており、それに対向するようにミラー用固定部材(8)にも静電用電極(24b),(24d)が設けられている。
【0102】
この第9の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を2枚の薄い板(21e)によって支持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(e)のような変形形状になる(中心付近は薄い板に固定されるので、中心を点で支持している図30(c)のようにはならない)。このとき、静電用電極に電圧を印加することにより、ミラー全体を傾けることができる。例えば図30(e)の状態のものを図30(f)で示す状態にしたいのであれば、図24の静電用電極(24a),(24b)間に電圧を印加し、ミラー全体を左に傾けるように静電力で制御する。これにより、本当に欲しい図30(c)のような形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、ミラー全体を薄くできる。さらに2枚の薄い板(21e)を個別電極(5)と電気的につなげているため、個別電極(5)に配線用の線で配線する必要がなくなる。
【0103】
なお、図24,図25の構成例において、2枚の薄板としては、例えば、バネ材のベリリウム銅を使用することができ、また、積層型圧電素子としては、例えば、積層型PZTを使用することができる。
【0104】
また、薄板の材質はバネ性を有し、導電性があれば良く、薄板にベリリウム銅を使用するかわりに、例えばSUS,リン青銅,金属薄膜付きPET,低抵抗Si,金属薄膜付きSi,金属薄膜付きガラスなどを使用することもできる。
【0105】
また、上述の例では、2枚の薄板としたが、電極パターンが2極分に分かれていれば、1枚の薄板でもよい。
【0106】
(第10の実施形態)
図26乃至図28は本発明の第10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26はミラーの断面図であり、図27はミラー裏面の平面図であり、図28はミラー固定用部材の平面図である。
【0107】
図26乃至図28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、8つ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)。ミラー部は、中心付近で点に近い状態でミラー固定用部材(8)によって保持されている。ミラーの裏面の輪郭部分には、静電用電極(24a),(24c)および4つの静電用電極(24i)が設けられており、それに対向するように、ミラー固定用部材(8)にも、静電用電極(24b),(24d)および4つの静電用電極(24j)が設けられている。
【0108】
この第10の実施形態の波面収差補正ミラーも、図1乃至図4の第1の実施形態で説明したものと同じように、中心付近を点に近い状態で保持することにより、ミラー基板(6)への拘束力が少なくなり端部も変形しやすくなる。左右の個別電極(5)に変形電圧を与えると、例えば図30(c)のような変形形状になる。しかし前述したように、実際には図30(d)で示すように振動しやすい。このとき、静電用電極に電圧を印加することによりミラー全体を傾けることができるため、静電用電極に電圧を印加し、ミラー全体を傾いた方向と逆に傾けるように静電力で制御する。これにより、本当に欲しい形状に近い変形形状を得ることができ、その変形量も大きくとれ、ミラー全体を薄くでき、左右の静電力を同時に使用しているので、さらに静電駆動電圧を低くでき、低電圧化できる。さらに、タンジェンシャルチルトなどを補正しようとするときには図30で示した断面とは垂直な方向にもミラー面を変形させるため、8分割の個別電極を制御して、それに合わせて4対の静電用電極(24i),(24j)間にそれぞれ別に制御された電圧を印加し静電力でミラーの傾きを制御できる。
【0109】
なお、上述の例では、個別電極(5)の分割数を8分割としたが、それ以下の4分割や6分割などでも良いし、あるいは8以上の分割でも良い。
【0110】
また、上述の例では中心付近で点に近い状態で保持しているが、弾力性のある支柱などで支持しても良い。
【0111】
また、図示していないが、ミラー面側の輪郭部にも静電電極を設置し、図21で示したような静電電極付きのサブベースを設ければ、低電圧化できる。
【0112】
以上、本発明の各実施形態を示してきたが、本発明はこれらの実施形態にとどまることなく応用できることはいうまでもない。例えば、電極(4)を共通電極としていたが、電極(4)を(5)と同様個別電極にしても良い。また、圧電材料(2)の極性を同一方向としたが、電極別に極性を逆にしても何ら問題はない。さらに、各実施形態を組み合わせたものにすることもできる。また、上述の各実施形態では、チルト動作用の波面収差補正ミラーとして説明してきたが、電極の配置や極性をうまく利用してミラー面の変形状態をコントロールし、球面収差や非点収差補正用の収差補正ミラーとしてもかまわない。
【0113】
また、上述の各実施形態では、圧電材料はPZTであるとしたが、他の圧電セラミックスでもPVDFのような圧電高分子でも良く、圧電材料の薄板を貼り付けるものでも良いし、圧電材料膜をミラー基板側に成膜する形でも良い。また、ミラー材はシリコンやセラミックスやガラスなど硬い材料や、PETやポリイミドのような高分子材料でも良く、ミラー支持部材と同一材料で、ミラー支持部材からエッチングなどで作っても良い。
【0114】
以上述べてきたように、本発明を使用することにより、ミラー面変形が低電圧で安定して行えるため、チルトの影響を押さえ、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効率良く解決できる。
【0115】
また、上述した本発明の(各実施形態の)波面収差補正ミラーを用いて光ピックアップを構成することができ、この場合、本発明の波面収差補正ミラーを使用しているので、良好なチルト補正ができる。
【0116】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項1乃至請求項6記載の発明によれば、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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1枚または2枚の薄い板で支えられており、1枚の薄い板で支えられている場合、該1枚の薄い板はコの字型の形状をしており、また、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板は板の面方向に並んで配置されているので、安定した保持ができ、ミラーの傾きを回転方向で補正できる。
【0117】
特に、請求項2記載の発明では、請求項1記載の波面収差補正ミラーにおいて、1枚の薄い板で支えられている場合、該1枚の薄い板は少なくとも一方の端部がアクチュエータに固定され、また、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板の少なくとも一方がアクチュエータに固定されているので、アクティブに補正できる。
【0118】
また、請求項3記載の発明では、請求項2記載の波面収差補正ミラーにおいて、アクチュエータは積層型圧電素子であるので、高速に補正できる。
【0119】
また、請求項4記載の発明では、請求項3記載の波面収差補正ミラーにおいて、積層型圧電素子は、伸縮する方向がミラー面に垂直であるので、高速に補正できる。
【0120】
また、請求項5記載の発明では、請求項3記載の波面収差補正ミラーにおいて、積層型圧電素子は、伸縮する方向がミラー面に平行であるので、高速に補正でき、ミラー全体の厚さを薄くできる。
【0121】
また、請求項6記載の発明では、請求項2記載の波面収差補正ミラーにおいて、アクチュエータはバイモルフ型圧電素子またはユニモルフ型圧電素子であるので、低電圧化でき、ミラー全体の厚さをさらに薄くできる。
【0122】
また、請求項7乃至請求項10記載の発明では、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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1枚または2枚の薄い板で支えられており、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板は、板の面方向とは垂直の方向に並んで配置されているので、安定した保持ができ、ミラーの傾きを回転方向で補正できる
【0123】
特に、請求項8記載の発明では、請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラー基板の両端部に静電用電極が設けられているので、ミラー全体を薄くできる。
【0124】
また、請求項9記載の発明では、請求項8記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板の裏面側に設置されているので、ミラー全体を薄くできる。
【0125】
また、請求項10記載の発明では、請求項8記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板のミラー面とミラー面の裏面との両面に設置されているので、低電圧化できる。
【0126】
また、請求項11記載の発明によれば、請求項1または請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、金属であるので、簡単な曲げ加工で設置できる。
【0127】
また、請求項12記載の発明によれば、請求項1または請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、Siであるので、半導体プロセスを用いて、複雑な形状にも対応できる。
【0128】
また、請求項13記載の発明によれば、請求項11または請求項12記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、圧電素子の電極配線を兼ねているので、電気配線などが省略できる。
【0129】
また、請求項14乃至請求項16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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1点でまたは弾力性のある支柱で支えられており、静電用電極がミラーの輪郭部に配置されているので、面方向に自由にミラーの傾きを制御することができ、タンジェンシャルチルトにも対応できる。
【0130】
特に、請求項15記載の発明では、請求項14記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板の裏面側に設置されているので、ミラー全体を薄くできる。
【0131】
また、請求項16記載の発明では、請求項14記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板のミラー面とミラー面の裏面との両面に設置されているので、低電圧化できる。
【0132】
また、請求項17記載の発明によれば、請求項1乃至請求項16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り、本発明の波面収差補正ミラーを使用しているので、良好なチルト補正ができる。
【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】図1のミラー支持部の拡大図である。
【図3】図1のミラー支持部の拡大図である。
【図4】図1のミラー支持部の拡大図である。
【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】図5のミラー支持部の拡大図である。
【図7】図5のミラー支持部の拡大図である。
【図8】図5のミラー支持部の拡大図である。
【図9】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10】図9のミラー支持部の拡大図である。
【図11】図9のミラー支持部の拡大図である。
【図12】図9のミラー支持部の拡大図である。
【図13】図9の波面収差補正ミラーの変形例を示す図である。
【図14】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15】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16】2枚の薄板を使用する場合を示す図である。
【図17】1枚の薄板(21a)をコの字型に折り曲げて使用する場合を示す図である。
【図18】Si基板(21b)をエッチング技術でコの字型に作製して使用する場合を示す図である。
【図19】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20】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21】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22】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23】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24】本発明の第9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25】本発明の第9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26】本発明の第10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27】本発明の第10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28】本発明の第10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29】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30】ミラー面の変形形状を示す図である。
【図31】光ピックアップの構成例を示す図である。
【図32】波面収差を説明するための図である。
【図33】従来技術を説明するための図である。
【図34】従来技術を説明するための図である。
【図35】従来技術を説明するための図である。
【図36】CV,DVDのディスクを示す図である。
【図37】反射膜の面を等高線で表した図である。
【図38】従来のレーザー光制御装置を示す図である。
【図39】従来のレーザー光制御装置を示す図である。
【図40】従来のレーザー光制御装置を示す図である。
【符号の説明】
1 ミラー材
2 圧電材料
3 接触部
4 共通電極
5 個別電極
6 ミラー基板
7 絶縁層
8 ミラー固定用部材
8a、8b サブベース
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 偏向ビームスプリッタ
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 薄い板
21a〜21e 薄い板
21f 点に近い状態の保持機構
22 積層型圧電素子
23 バイモルフ型圧電素子
24a〜24j 静電電極
101a, 101b 対物レンズ(101a:CD用、101b:DVD用)
102a,102b ディスク(102a:CD用、102b:DVD用)
103a,103b スポット(コマ収差)(103a:CD、103b:DVD)
108 記録層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wavefront aberration correction mirror and an optical pickup.
[0002]
[Prior art]
In general, there are CDs and DVDs as information storage devices using optical disks. Since DVD and the like have a higher recording density than CDs, the conditions for reading and writing information are stricter.
[0003]
For example, it is ideal that the optical axis of the optical pickup and the disc surface are perpendicular, but in reality, the disc is made of resin, so it has a considerable swell, and when this is rotated, the optical axis of the optical pickup The disc surface is not always vertical (this is hereinafter referred to as tilt). As shown in FIGS. 36 (a) and 36 (b), the recording layer (108) has a resin layer (102) interposed between the recording layer (108) and the optical path is bent when the disc surface is not vertical. The spot cannot be properly focused and coma aberration (103) occurs. If this aberration is larger than the allowable amount, there is a problem that reading and writing cannot be performed correctly. 36 (a) and 36 (b) show the case where the disc is a CD or DVD, respectively.
[0004]
As a means for reducing the influence of tilt, a resin layer between the objective lens and the recording layer may be thinned. Actually, the thickness of the resin layer (102) between the objective lens (101) and the recording layer (108) is smaller in the DVD (FIG. 36 (b)) than in the CD (FIG. 36 (a)). It was aimed at this effect that was halved. However, in this method, when recording at a higher density than DVD, the resin layer is made thinner to further reduce the influence of tilt, but this time, dust and scratches were attached to the disc. In some cases, a problem arises in that signals cannot be read and written correctly. For this reason, the current situation is that the optical axis is tilted by the actuator (tilt).
[0005]
In order to optically correct the tilt, a liquid crystal is used (for example, see Patent Document 1), a transparent piezoelectric element is used (for example, see Patent Document 2), or a variable mirror is used (for example, Patent Document 1). 3) is proposed.
[0006]
Specifically, in Patent Document 1 (FIG. 33), coma aberration is corrected by phase control using a liquid crystal plate. However, with this method, the amount of light attenuates because the laser passes through the liquid crystal plate, making it difficult to obtain the energy required for writing, and the high-frequency operation required for tangential tilt control, in particular, due to the characteristics of the liquid crystal It seems difficult to use.
[0007]
Further, in Patent Document 2 (FIG. 34), a high voltage is required to actually obtain a necessary displacement amount with a transparent piezoelectric element alone, which is not practical for use in an optical pickup or the like.
[0008]
In Patent Document 3 (FIG. 35), the mirror itself is deformed by a multilayer piezoelectric element to control the phase. However, when used for small parts such as an optical pickup, wiring and the like are not taken into consideration, which complicates and increases the assembly cost. Further, even if problems such as wiring can be solved, the stacked piezoelectric element has to be made considerably small, which is difficult both technically and in terms of cost.
[0009]
Further, as a miniaturized laser light control device that can be used in an optical disk device, a galvanometer mirror device disclosed in Patent Document 4 as shown in FIG. 38 and disclosed in Patent Document 5 as shown in FIG. And a light path control device disclosed in Patent Document 6 as shown in FIG.
[0010]
However, the galvanometer mirror device of Patent Document 4 is a device intended to perform tracking control of an optical disk by swinging a reflecting mirror, and cannot be used to reduce the wavefront aberration of laser light.
[0011]
Further, the focus control device of Patent Document 5 is a reflecting mirror or the like in which a mirror surface with one point at the center of the mirror fixed by a support or a mirror surface with a fixed outer periphery of the mirror is deformed. Focus control (and tracking control) is performed. It is an apparatus intended to be performed, and no consideration is given to the reduction of wavefront aberration of laser light.
[0012]
In addition, the optical path control device of Patent Document 6 has a parabolic mirror and a bimorph type piezoelectric element. By deforming the parabolic mirror with this piezoelectric element, the focus type and focal position movement of the light beam are changed. This is a device to be realized, and the wavefront aberration generated in the light beam is not considered at all.
[0013]
That is, Patent Document 4 is a tracking galvanometer mirror, and Patent Document 5 and Patent Document 6 are focusing mirrors that are easily deformed by supporting the mirror at one point, but cannot be used for wavefront aberration correction. .
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-10-79135
[0015]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-144056
[0016]
[Patent Document 3]
JP-A-5-333274
[0017]
[Patent Document 4]
JP-A-10-62709
[0018]
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-14918
[0019]
[Patent Document 6]
JP-A-5-249307
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the method of correcting wavefront aberration with a unimorph or bimorph type wavefront aberration correction mirror using a piezoelectric element is advantageous for downsizing at a low voltage because of the tilt effect that causes trouble when reading and writing information. However, when the mirror surface is deformed, it must be easily deformed in order to drive at a low voltage.
[0021]
As described above, the method of supporting the mirror at one point is ideal, but it is unstable because it is supported at only one point. In fact, if the mirror is deformed, the entire mirror may vibrate.
[0022]
In order to solve this problem, the inventor of the present application described in Japanese Patent Application No. 2002-215541, which is the prior application of the present application, is designed to be easily deformed and maintain a stable posture in order to drive at a low voltage. It has been devised that the substrate itself is made thin, and that the mirror substrate is supported by two short columns or three short columns installed perpendicular to the mirror surface. In addition, an attempt was made to make the deformed shape of the mirror as close as possible to the tilt corrected shape.
[0023]
An object of the present invention is to provide a wavefront aberration correction mirror having a structure that is easily deformed and can maintain a more stable posture in order to be driven at a low voltage.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a wavefront aberration correction mirror for correcting aberration by displacing a mirror surface, wherein the wavefront aberration correction mirror is a mirror on a surface opposite to the mirror surface. When the center of is supported by one or two thin plates and is supported by one thin plate, the one thin plate has a U-shape, and When supported by two thin plates, the two thin plates are arranged side by side in the plane direction of the plate.
[0025]
According to a second aspect of the present invention, when the wavefront aberration correcting mirror according to the first aspect is supported by a single thin plate, at least one end of the single thin plate is fixed to the actuator. In addition, when supported by two thin plates, at least one of the two thin plates is fixed to the actuator.
[0026]
According to a third aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the second aspect, the actuator is a laminated piezoelectric element.
[0027]
According to a fourth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the third aspect of the present invention, the multilayer piezoelectric element is characterized in that the extending and contracting direction is perpendicular to the mirror surface.
[0028]
According to a fifth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the third aspect of the present invention, the multilayer piezoelectric element is characterized in that the extending and contracting direction is parallel to the mirror surface.
[0029]
According to a sixth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the second aspect, the actuator is a bimorph piezoelectric element or a unimorph piezoelectric element.
[0030]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a wavefront aberration correction mirror that corrects aberration by displacing a mirror surface of a mirror substrate, and the wavefront aberration correction mirror is located near the center of the mirror on a surface opposite to the mirror surface. Is supported by one or two thin plates, and is supported by two thin plates, the two thin plates are arranged side by side in a direction perpendicular to the surface direction of the plate. It is characterized by that.
[0031]
The invention according to claim 8 is the wavefront aberration correcting mirror according to claim 7, characterized in that electrostatic electrodes are provided at both ends of the mirror substrate.
[0032]
According to a ninth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the eighth aspect, the electrostatic electrode is disposed on the back side of the mirror substrate.
[0033]
According to a tenth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the eighth aspect, the electrostatic electrodes are provided on both the mirror surface of the mirror substrate and the back surface of the mirror surface. Yes.
[0034]
The invention according to claim 11 is the wavefront aberration correcting mirror according to claim 1 or 7, wherein the thin plate is a metal.
[0035]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the first or seventh aspect, the thin plate is Si.
[0036]
The invention according to claim 13 is the wavefront aberration correcting mirror according to claim 11 or 12, wherein the thin plate also serves as an electrode wiring of the piezoelectric element.
[0037]
The invention according to claim 14 is a wavefront aberration correcting mirror for correcting aberration by displacing the mirror surface of the mirror substrate, wherein the wavefront aberration correcting mirror is near the center of the mirror on the surface opposite to the mirror surface. Is supported at one point or by an elastic column, and the electrostatic electrode is arranged on the contour of the mirror.
[0038]
The invention according to claim 15 is the wavefront aberration correcting mirror according to claim 14, wherein the electrostatic electrode is disposed on the back side of the mirror substrate.
[0039]
The invention according to claim 16 is the wavefront aberration correcting mirror according to claim 14, wherein the electrostatic electrodes are provided on both the mirror surface of the mirror substrate and the back surface of the mirror surface. .
[0040]
The invention according to claim 17 is an optical pickup in which the wavefront aberration correcting mirror according to any one of claims 1 to 16 is used.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0042]
FIGS. 29A and 29B are views showing an example of a wavefront aberration correcting mirror in which the mirror surface is displaced. Note that FIG. 29A is a perspective view, and FIG. 29B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
[0043]
Referring to FIGS. 29 (a) and 29 (b), the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached below the insulating layer (7), a piezoelectric material (2) having a piezoelectric polarity in one direction is attached below the common electrode (4), and an individual electrode separated into left and right is further provided below the common electrode. (5) is attached (in this case, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror portion having such a structure is fixed to the mirror fixing base (8) at both ends.
[0044]
By the way, with such a structure, assuming that the electrode (4) is grounded, a positive voltage is applied to the-direction of the left and right individual electrodes (5), and a negative voltage is applied to the other, Has a cross-sectional shape as shown in FIG. When a reverse voltage is applied to the individual electrode (5), the reverse shape is obtained.
[0045]
That is, the mirror substrate (6) does not expand or contract even when a voltage is applied, but the piezoelectric material (2) expands or contracts when a voltage is applied. Therefore, when a positive voltage is applied to the individual electrode (5), Assuming that the piezoelectric material (2) contracts in the lateral direction, when a negative voltage is applied, the piezoelectric material (2) in that portion will extend in the lateral direction, and a positive voltage is applied to the individual electrode (5). In this case, the surface of the mirror material (1) of the mirror substrate (6) becomes convex, and when a negative voltage is applied to the individual electrode (5), the mirror material (1) of the mirror substrate (6). The surface becomes concave. This is expressed by contour lines as shown in FIG. 37 when the wavefront is viewed as a plane. When trying to make a deformed shape that cancels such a wavefront, the mirror surface becomes uneven, and thus tilt correction is possible.
[0046]
By providing and controlling such a wavefront aberration correcting mirror on the optical axis of an optical pickup as shown in FIG. 31, coma aberration due to tilt can be reduced.
[0047]
In FIG. 31, (10) is a wavefront aberration correcting mirror, (11) is an optical disk, (12) is an objective lens and objective optical system, (13) a rising mirror, (14) is a polarizing beam splitter, (15) Is a laser element and a laser optical system, and (16) is a light detection element and a light detection optical system.
[0048]
In the optical pickup shown in FIG. 31, the laser light emitted from the laser element (15) is collimated by the laser optical system, passes through the polarization beam splitter (14), is reflected by the wavefront aberration correction mirror (10), and starts up. Further reflected by the mirror (13), condensed by the objective lens and objective optical system (12), and focused on the optical disk (11).
[0049]
The laser beam reflected from the optical disk (11) passes through the objective lens and the objective optical system (12), is reflected by the rising mirror (13), is reflected by the wavefront aberration correction mirror (10), and is polarized by the polarization beam splitter ( 14), the light is collected by the light detection optical system and detected by the light detection element (16). This detection element is also provided with a detection element for tilt detection.
[0050]
In such an optical system, when the optical disc (11) is tilted from a position perpendicular to the optical axis of the laser beam, the wavefront of the laser beam reflected and returned from the optical disc is disturbed, for example, as shown in FIG. Wavefront aberration (coma aberration) occurs. Here, for example, the horizontal axis is the same cross section as the AA ′ cross section of the wavefront aberration correcting mirror shown in FIG. 29A, and the vertical axis is the wavefront aberration. That is, in the optical system of FIG. 31, when the optical disc (11) is tilted, the mirror surface of the wavefront aberration correcting mirror (10) is flat, and is the wavefront aberration of the reflected light reflected there. Incidentally, if the optical disk (11) is perpendicular to the optical axis of the laser beam, the wavefront does not generate an aberration as shown in FIG.
[0051]
FIG. 32B shows an example in which the wavefront aberration correcting mirror (10) is operated to intentionally generate an aberration and the wavefront aberration of the reflected light is expressed. Here, the horizontal axis is the same cross section as the AA ′ cross section of the mirror surface of the wavefront aberration correcting mirror shown in FIG. 29A, for example, and the vertical axis is the wavefront aberration.
[0052]
Suppose now that the optical disk is tilted and the wavefront of the reflected light from the disk is shown in FIG. If the wavefront aberration correction mirror is controlled so that the wavefront of the reflected light when the disk is not tilted is as shown in FIG. 32B (same as FIG. 30A), the reflected light reflected from the wavefront aberration correction mirror The wavefront becomes as shown in FIG. 32 (d), and the wavefront aberration can be reduced as compared with FIG. 32 (a).
[0053]
However, in actuality, when such a mirror surface is deformed, the displacement of the portion fixing the mirror is close to 0 simply by attaching a piezoelectric element, so the shape of that portion is actually required. Unlike the case, it is difficult to approximate the tilt correction shape. (See FIG. 32 (c) (also in FIG. 30 (b)).
[0054]
For example, if the mirror is fixed at one center and the end of the mirror is free, the end is not constrained, so the end is zero-crossed as shown in FIG. Get closer to. However, since it is supported at one point and is unstable, in reality, when the mirror is deformed, the entire mirror may vibrate as shown by the dotted line in FIG.
[0055]
Therefore, in the present invention, on the surface opposite to the mirror surface, the vicinity of the center of the mirror is supported by two thin plates, which facilitates deformation and stabilizes the deformed shape of the mirror. It is possible to approximate the tilt correction shape.
[0056]
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the first embodiment of the present invention.
[0057]
Referring to FIG. 1, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror part having such a structure is supported near the center by two thin plates (21). One of the two thin plates (21) is fixed to the mirror fixing member (8), the other of the two thin plates (21) is fixed to the laminated piezoelectric element (22), and the laminated piezoelectric element (22) ) Is fixed to the mirror fixing member (8). Here, the laminated piezoelectric element (22) can be expanded and contracted in the vertical direction in the figure (the arrow direction in the figure).
[0058]
2 to 4 are enlarged views of the mirror support portion of FIG. 1, showing the inclination of the mirror and the state of deformation of the support portion. That is, FIG. 2 shows a state where the multilayer piezoelectric element (22) is not expanded and contracted, FIG. 3 shows a state where the multilayer piezoelectric element (22) is contracted and the entire mirror is tilted to the left, and FIG. 4 shows a multilayer piezoelectric element (22). ) Is extended and the entire mirror is tilted to the right.
[0059]
When a deformation voltage is applied to the conventional wavefront aberration correction mirror assembled as shown in FIGS. 29A and 29B in order to perform tilt correction, the deformation shape of the mirror surface is as shown in FIG. Become. At this time, the shape that is actually desired is a shape as shown in FIG. 30A. However, since the end of the mirror substrate is fixed, the displacement of both ends becomes close to 0, and this difference is used for aberration correction. An error occurs, and this error remains as wavefront aberration. 30A to 30F are sectional views showing deformation shapes of the mirror surface when the wavefront aberration correcting mirror is deformed, and the vertical axis is the displacement of the mirror surface.
[0060]
On the other hand, by supporting the vicinity of the center with two thin plates (21) as in the first embodiment, the restraining force on the mirror substrate (6) is reduced and the end portion is also easily deformed. . One of the two thin plates (21) is fixed to the laminated piezoelectric element (22), and the laminated piezoelectric element (22) can expand and contract in the vertical direction in FIG. 1 (the arrow direction in FIG. 1). Therefore, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (since the center is fixed to a thin plate, the center is supported by a point. It does not become like FIG.30 (c)). In this case, if the entire mirror is tilted to the left by shrinking the multilayer piezoelectric element (22) as shown in FIG. 3, the deformed shape shown in FIG. Thus, a deformation shape close to the above shape can be obtained, and the deformation amount can be increased. Further, since it is supported by two thin plates, there is no fear of vibration of the entire mirror due to deformation.
[0061]
In the configuration example of FIG. 1, for example, beryllium copper as a spring material can be used as the two thin plates, and, for example, a stacked PZT can be used as the stacked piezoelectric element. .
[0062]
The material of the thin plate may be any material as long as it has a spring property, and instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used.
[0063]
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the second embodiment of the present invention.
[0064]
Referring to FIG. 5, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror part having such a structure is supported near the center by two thin plates (21). The two thin plates (21) are both fixed to the laminated piezoelectric element (22), and the laminated piezoelectric element (22) is fixed to the mirror fixing member (8). Here, the laminated piezoelectric element (22) can be expanded and contracted in the vertical direction in the figure (the arrow direction in the figure).
[0065]
6 to 8 are enlarged views of the mirror support portion of FIG. 5, showing the inclination of the mirror and the state of deformation of the support portion. That is, FIG. 6 shows a state where the laminated piezoelectric element (22) is not expanded and contracted, and FIG. 7 shows that the left laminated piezoelectric element (22) is contracted and the right laminated piezoelectric element (22) is extended so that the entire mirror is left. FIG. 8 is a view showing a state in which the left multilayer piezoelectric element (22) is extended and the right multilayer piezoelectric element (22) is contracted to tilt the entire mirror to the right.
[0066]
The wavefront aberration correcting mirror of the second embodiment is also supported by the two thin plates (21) in the vicinity of the center in the same manner as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. In the second embodiment, the two thin plates (21) are both fixed to the laminated piezoelectric element (22), and the laminated piezoelectric element (22) is in the vertical direction in FIG. 5 (the arrow direction in FIG. 5). Since it can be expanded and contracted, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformed shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained. (It does not become as shown in FIG. 30 (c)). In this case, as shown in FIG. 7, the laminated piezoelectric element (22) is vertically expanded and contracted, and if the entire mirror is tilted to the left, the deformed shape shown in FIG. A deformed shape close to the shape as in (c) can be obtained, the amount of deformation can be increased, and since it is supported by two thin plates, there is no need to worry about vibration of the entire mirror due to deformation. Further, in the second embodiment, since two stacked piezoelectric elements (22) are used, the displacement of the stacked piezoelectric element (22) is smaller than that of the first embodiment shown in FIGS. As a result, the drive voltage can be lowered.
[0067]
In the configuration example of FIG. 5, for example, beryllium copper, which is a spring material, can be used as the two thin plates, and, for example, a stacked PZT can be used as the stacked piezoelectric element. .
[0068]
The material of the thin plate may be any material as long as it has a spring property, and instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used.
[0069]
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the third embodiment of the present invention.
[0070]
Referring to FIG. 9, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror part having such a structure is supported near the center by two thin plates (21). One of the two thin plates (21) is fixed to the mirror fixing member (8), and the other of the two thin plates (21) is fixed to the multilayer piezoelectric element (22). (22) is fixed to the mirror fixing member (8) in a lying state. Here, the laminated piezoelectric element (22) can be expanded and contracted in the left-right direction in FIG. 9 (arrow direction in FIG. 9).
[0071]
10 to 12 are enlarged views of the mirror support portion of FIG. 9, showing the tilt of the mirror and the state of deformation of the support portion. That is, FIG. 10 shows a state in which the entire mirror is tilted to the right in advance without the expansion and contraction of the multilayer piezoelectric element (22), and FIG. 11 shows that the entire mirror is not tilted by slightly contracting the multilayer piezoelectric element (22). FIG. 12 is a view showing a state in which the laminated piezoelectric element (22) is further contracted and the entire mirror is tilted to the left.
[0072]
The wavefront aberration correcting mirror of the third embodiment is also supported by the two thin plates (21) in the vicinity of the center, as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. One of the two thin plates (21) is fixed to the laminated piezoelectric element (22) so that the laminated piezoelectric element (22) can expand and contract in the left-right direction in FIG. 9 (arrow direction in FIG. 9). Therefore, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (the vicinity of the center is fixed to a thin plate, so the center is supported by a point. It does not become like FIG.30 (c) which is). In this case, as shown in FIG. 12, by shrinking the laminated piezoelectric element (22), if the entire mirror is tilted to the left, the deformed shape shown in FIG. ), A deformation amount close to the shape can be obtained, the deformation amount can be increased, and since it is supported by two thin plates, there is no need to worry about vibration of the entire mirror due to deformation. Furthermore, in the third embodiment, since the laminated piezoelectric element (22) is fixed sideways, the whole can be thinned.
[0073]
In the configuration example of FIG. 9, for example, beryllium copper, which is a spring material, can be used as the two thin plates, and, for example, a stacked PZT can be used as the stacked piezoelectric element. .
[0074]
The material of the thin plate may be any material as long as it has a spring property, and instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used.
[0075]
FIG. 13 is a view showing a modification of the wavefront aberration correcting mirror of FIG. 9, and is an example in which the laminated piezoelectric element (22) of FIG. 9 is made longer. The wavefront aberration correction mirror of FIG. 13 is opposite to the expansion and contraction direction of the wavefront aberration correction mirror of FIG. 9, but this makes it possible to reduce the voltage to obtain the same displacement of the multilayer piezoelectric element (22). The drive voltage can be lowered. In FIG. 13, the multilayer piezoelectric element (22) is disposed under the sub-base (8a). However, the multilayer piezoelectric element (22) is illustrated in FIG. 13 on the sub-base (8a). If the same height is used, the entire mirror can be made thinner.
[0076]
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the fourth embodiment of the present invention.
[0077]
Referring to FIG. 14, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror part having such a structure is supported near the center by two thin plates (21). One of the two thin plates (21) is fixed to the mirror fixing member (8), the other of the two thin plates (21) is fixed to the bimorph piezoelectric element (23), and the bimorph piezoelectric element (23 ) Is fixed to the mirror fixing member (8). Here, the bimorph type piezoelectric element (23) is bent in the vertical direction in FIG. 14 (the arrow direction in FIG. 14).
[0078]
The wavefront aberration correcting mirror of the fourth embodiment is also supported by the two thin plates (21) in the vicinity of the center, as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. One of the two thin plates (21) is fixed to the bimorph piezoelectric element (23), and the bimorph piezoelectric element (23) bends in the vertical direction in FIG. 14 (the arrow direction in FIG. 14). Therefore, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (since the center is fixed to a thin plate, the center is supported by a point. It does not become like FIG.30 (c)). In this case, if the entire mirror is tilted to the left by deflecting the bimorph piezoelectric element (23) as shown in FIG. 3, the deformed shape shown in FIG. A deformed shape close to the shape as shown in FIG. 30C can be obtained, the amount of deformation can be increased, and since it is supported by two thin plates, there is no need to worry about vibration of the entire mirror due to deformation. Furthermore, in the fourth embodiment, since the bimorph piezoelectric element (23) itself is thin, the whole can be thinned.
[0079]
In the configuration example of FIG. 14, for example, beryllium copper, which is a spring material, can be used as the two thin plates, and, for example, bimorph type PZT can be used as the bimorph type piezoelectric element. .
[0080]
The material of the thin plate may be any material as long as it has a spring property, and instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used. Further, a unimorph element may be used instead of a bimorph element.
[0081]
(Fifth embodiment)
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the fifth embodiment of the present invention.
[0082]
Referring to FIG. 15, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror part having such a structure is supported near the center by two thin plates (21). The two thin plates (21) are both fixed to the bimorph type piezoelectric element (23), and the bimorph type piezoelectric element (23) is fixed to the mirror fixing member (8). Here, the bimorph piezoelectric element (23) bends in the vertical direction in FIG. 15 (the arrow direction in FIG. 15).
[0083]
The wavefront aberration correcting mirror of the fifth embodiment is also supported by the two thin plates (21) in the vicinity of the center, as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. Further, both of the two thin plates (21) are fixed to the bimorph type piezoelectric element (23), and the bimorph type piezoelectric element (23) can be expanded and contracted in the vertical direction in FIG. 15 (arrow direction in FIG. 15). Therefore, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformed shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (the vicinity of the center is fixed to a thin plate, so that the center is supported by a point. 30 (c) does not happen). In this case, if the entire mirror is tilted to the left by bending the bimorph piezoelectric element (23) up and down as shown in FIG. 7, the deformed shape shown in FIG. A deformed shape close to the shape as shown in FIG. 30C can be obtained, the amount of deformation can be increased, and since it is supported by two thin plates, there is no need to worry about vibration of the entire mirror due to deformation. Furthermore, in the fifth embodiment, since two bimorph piezoelectric elements (23) are used, the displacement of the bimorph piezoelectric element (23) is smaller than that of the fourth embodiment of FIG. The voltage can be lowered.
[0084]
In the configuration example of FIG. 15, for example, beryllium copper as a spring material can be used as the two thin plates, and bimorph type PZT can be used as the bimorph type piezoelectric element, for example. .
[0085]
The material of the thin plate may be any material as long as it has a spring property, and instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used. Further, a unimorph element may be used instead of a bimorph element.
[0086]
In each of the embodiments described above, two thin plates (21) are used as shown in FIG. 16, but as shown in FIG. 17, one thin plate (21a) is folded into a U-shape and used. Alternatively, as shown in FIG. 18, the Si substrate (21b) may be formed into a U shape by an etching technique and used.
[0087]
(Sixth embodiment)
19 and 20 are diagrams showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 19 is a cross-sectional view of the mirror, and FIG. 20 is a plan view seen from the back side of the mirror.
[0088]
Referring to FIGS. 19 and 20, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror portion having such a structure is supported by a thin plate (21c) near the center and fixed to the mirror fixing member (8). Electrostatic electrodes (24a) and (24c) are provided on the left and right ends of the rear surface of the mirror, and the electrostatic fixing electrodes (24b) and (24) are also provided on the mirror fixing member (8) so as to be opposed thereto. 24d) is provided.
[0089]
The wavefront aberration correcting mirror of the sixth embodiment is also supported by a thin plate (21c) in the vicinity of the center in the same manner as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. Further, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (the center is fixed to a thin plate, and the center is supported by a point. 30 (c) does not happen). At this time, the entire mirror can be tilted by applying a voltage to the electrostatic electrode. For example, if it is desired to change the state shown in FIG. 30 (e) to the state shown in FIG. 30 (f), a voltage is applied between the electrostatic electrodes (24a) and (24b) in FIG. It is controlled by electrostatic force so that it can tilt. As a result, it is possible to obtain a deformed shape close to the shape as shown in FIG.
[0090]
In the configuration examples of FIGS. 19 and 20, for example, beryllium copper as a spring material can be used as the thin plate. However, the material of the thin plate may be any spring material, and beryllium copper as a spring material. For example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used.
[0091]
(Seventh embodiment)
21 and 22 are diagrams showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the seventh embodiment of the present invention. 21 is a sectional view of the mirror, and FIG. 22 is a plan view seen from the mirror side.
[0092]
Referring to FIGS. 21 and 22, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror portion having such a structure is supported by a thin plate (21c) near the center and fixed to the mirror fixing member (8). Electrostatic electrodes (24a) and (24c) are provided on the left and right ends of the rear surface of the mirror, and electrostatic electrodes (24e) and (24g) are provided on the left and right ends of the mirror surface. Electrostatic electrodes (24b) and (24d) are also provided on the mirror fixing member (8) so as to face each other, and electrostatic electrodes (24f) and (24h) are also provided on the sub-base (8b). ing.
[0093]
The wavefront aberration correcting mirror of the seventh embodiment is also supported in the vicinity of the center by a single thin plate (21c) in the same manner as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. Further, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (the center is fixed to a thin plate, and the center is supported by a point. 30 (c) does not happen). At this time, the entire mirror can be tilted by applying a voltage to the electrostatic electrode. For example, if it is desired to change the state shown in FIG. 30 (e) to the state shown in FIG. 30 (f), between the electrostatic electrodes (24a) and (24b) and between (24g) and (24h) in FIG. A voltage is applied, and the whole mirror is controlled by electrostatic force so as to tilt to the left. As a result, it is possible to obtain a deformed shape close to the shape as shown in FIG. 30 (c), the amount of deformation can be increased, the entire mirror can be thinned, and the left and right electrostatic forces are used simultaneously. The electric drive voltage can be lowered and the voltage can be lowered.
[0094]
In the configuration examples of FIGS. 21 and 22, for example, beryllium copper as a spring material can be used as the thin plate. However, the material of the thin plate may be any spring material, and beryllium copper as a spring material. For example, SUS, phosphor bronze, PET, Si, glass, or the like may be used.
[0095]
(Eighth embodiment)
FIG. 23 is a diagram showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the eighth embodiment of the present invention.
[0096]
Referring to FIG. 23, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror portion having such a structure is supported by two thin plates (21d) at the portion of the individual electrode (5) near the center. The two thin plates (21d) and the individual electrodes (5) are also electrically connected to each other. Further, one of the two thin plates (21d) is fixed to the mirror fixing member (8), and the other of the two thin plates (21d) is fixed to the multilayer piezoelectric element (22). (22) is fixed to the mirror fixing member (8). The laminated piezoelectric element (22) can be expanded and contracted in the vertical direction in FIG. 23 (in the direction of the arrow in FIG. 23). The upper surface of the multilayer piezoelectric element (22) and the thin plate (21d) are electrically connected, and the upper surface of the multilayer piezoelectric element (22) is wired to the mirror fixing member (8) (not shown). No) The bonding wire (25) electrically connected from the wiring pattern is electrically connected. Similarly, the mirror fixing member (8) side is connected to the wiring pattern by a bonding wire (25).
[0097]
Similarly to the wavefront aberration correcting mirror of the eighth embodiment described in the first embodiment of FIGS. 1 to 4, the vicinity of the center is supported by two thin plates (21d). The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. One of the two thin plates (21d) is fixed to the laminated piezoelectric element (22), and the laminated piezoelectric element (22) can be expanded and contracted in the vertical direction in FIG. 23 (in the direction of the arrow in FIG. 23). Therefore, when a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (the vicinity of the center is fixed to a thin plate, so the center is supported by a point. It will not be as shown in FIG. At this time, if the entire mirror is tilted to the left by shrinking the multilayer piezoelectric element (22) as shown in FIG. 3, the deformed shape shown in FIG. A deformed shape close to such a shape can be obtained, the amount of deformation can be large, and since it is supported by two thin plates, there is no need to worry about vibration of the entire mirror due to deformation. Furthermore, in the eighth embodiment, since the two thin plates (21d) are electrically connected to the individual electrode (5), it is not necessary to wire the individual electrode (5) with a wiring line.
[0098]
In the configuration example of FIG. 1, for example, beryllium copper as a spring material can be used as the two thin plates, and, for example, a stacked PZT can be used as the stacked piezoelectric element. .
[0099]
The material of the thin plate should be springy and have electrical conductivity. Instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET with metal thin film, low resistance Si, Si with metal thin film, metal A glass with a thin film can also be used.
[0100]
(Ninth embodiment)
24 and 25 are diagrams showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the ninth embodiment of the present invention. 24 is a cross-sectional view of the mirror, and FIG. 25 is a plan view of the back surface of the mirror.
[0101]
Referring to FIGS. 24 and 25, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a unidirectional piezoelectric polarity is attached below the common electrode (4). (Note that here, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror portion having such a structure is supported by the two thin plates (21e) at the portion of the individual electrode (5) near the center, and is fixed to the mirror fixing member (8). The two thin plates (21e) and the individual electrodes (5) are electrically connected to each other, and the two thin plates (21e) are respectively wired to the mirror fixing member (8). It is electrically connected to a pattern (not shown). Electrostatic electrodes (24a) and (24c) are provided on the left and right ends of the rear surface of the mirror, and the electrostatic electrodes (24b) and (24) are also provided on the mirror fixing member (8) so as to be opposed thereto. 24d) is provided.
[0102]
The wavefront aberration correcting mirror of the ninth embodiment is also supported by the two thin plates (21e) in the vicinity of the center, as described in the first embodiment of FIGS. The binding force to the mirror substrate (6) is reduced, and the end portion is also easily deformed. When a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. 30 (e) is obtained (the vicinity of the center is fixed to a thin plate, so that the center is supported by a point in FIG. c) does not. At this time, the entire mirror can be tilted by applying a voltage to the electrostatic electrode. For example, if it is desired to change the state shown in FIG. 30 (e) to the state shown in FIG. 30 (f), a voltage is applied between the electrostatic electrodes (24a) and (24b) in FIG. It is controlled by electrostatic force so that it can tilt. Thereby, a deformed shape close to the shape as shown in FIG. 30C can be obtained, the amount of deformation can be increased, and the entire mirror can be thinned. Furthermore, since the two thin plates (21e) are electrically connected to the individual electrodes (5), it is not necessary to wire the individual electrodes (5) with wiring lines.
[0103]
24 and FIG. 25, for example, beryllium copper, which is a spring material, can be used as the two thin plates, and, for example, a stacked PZT is used as the stacked piezoelectric element. be able to.
[0104]
The material of the thin plate should be springy and have electrical conductivity. Instead of using beryllium copper for the thin plate, for example, SUS, phosphor bronze, PET with metal thin film, low resistance Si, Si with metal thin film, metal A glass with a thin film can also be used.
[0105]
In the above example, two thin plates are used, but one thin plate may be used if the electrode pattern is divided into two poles.
[0106]
(Tenth embodiment)
FIGS. 26 to 28 are diagrams showing a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to the tenth embodiment of the present invention. 26 is a sectional view of the mirror, FIG. 27 is a plan view of the rear surface of the mirror, and FIG. 28 is a plan view of the mirror fixing member.
[0107]
Referring to FIGS. 26 to 28, the mirror substrate (6) has a mirror material (1), and the opposite surface has an insulating layer (7). A common electrode (4) is attached under the insulating layer (7), and a piezoelectric material (2) having a piezoelectric polarity in one direction is attached below the common electrode (4). (5) is attached (in this case, the upper and lower expressions are cross-sectional views and the mirror surface of the mirror substrate (6) is expressed as the upper side). The mirror portion is held by the mirror fixing member (8) in a state close to a point near the center. Electrostatic electrodes (24a) and (24c) and four electrostatic electrodes (24i) are provided on the contour portion of the back surface of the mirror, and the mirror fixing member (8) is provided so as to face the electrodes. Also, electrostatic electrodes (24b) and (24d) and four electrostatic electrodes (24j) are provided.
[0108]
Similarly to the wavefront aberration correcting mirror of the tenth embodiment described with reference to the first embodiment of FIGS. 1 to 4, a mirror substrate (6 ), And the end portion is easily deformed. When a deformation voltage is applied to the left and right individual electrodes (5), for example, a deformation shape as shown in FIG. However, as described above, in actuality, as shown in FIG. At this time, since the entire mirror can be tilted by applying a voltage to the electrostatic electrode, the voltage is applied to the electrostatic electrode, and the electrostatic force is controlled so that the entire mirror is tilted opposite to the tilted direction. . As a result, it is possible to obtain a deformed shape close to the shape that is really desired, the amount of deformation can be increased, the entire mirror can be thinned, and the left and right electrostatic forces are used simultaneously, so the electrostatic drive voltage can be further reduced, The voltage can be lowered. Further, when correcting the tangential tilt or the like, the mirror surface is also deformed in a direction perpendicular to the cross section shown in FIG. The separately controlled voltage is applied between the electrodes (24i) and (24j), and the tilt of the mirror can be controlled by the electrostatic force.
[0109]
In the above example, the number of divisions of the individual electrode (5) is 8, but it may be 4 or 6 or less, or may be 8 or more.
[0110]
In the above example, the point is held near the point near the center, but it may be supported by an elastic support.
[0111]
Although not shown in the figure, the voltage can be lowered by providing an electrostatic electrode also on the contour portion on the mirror surface side and providing a sub-base with an electrostatic electrode as shown in FIG.
[0112]
As mentioned above, although each embodiment of this invention has been shown, it cannot be overemphasized that this invention can be applied without restricting to these embodiment. For example, although the electrode (4) is a common electrode, the electrode (4) may be an individual electrode as in (5). Moreover, although the polarity of the piezoelectric material (2) is the same direction, there is no problem even if the polarity is reversed for each electrode. Furthermore, the embodiments can be combined. In each of the above-described embodiments, the wavefront aberration correction mirror for tilt operation has been described. However, the deformation state of the mirror surface is controlled by properly using the arrangement and polarity of the electrodes to correct spherical aberration and astigmatism. It does not matter as an aberration correction mirror.
[0113]
In each of the above-described embodiments, the piezoelectric material is PZT. However, the piezoelectric material may be another piezoelectric ceramic, a piezoelectric polymer such as PVDF, a thin plate of piezoelectric material, or a piezoelectric material film. A film may be formed on the mirror substrate side. The mirror material may be a hard material such as silicon, ceramics, or glass, or a polymer material such as PET or polyimide, and may be made of the same material as the mirror support member by etching from the mirror support member.
[0114]
As described above, since the mirror surface can be stably deformed at a low voltage by using the present invention, the influence of the tilt that suppresses the influence of the tilt and causes a trouble when reading and writing information can be efficiently performed. can be solved.
[0115]
In addition, an optical pickup can be configured by using the wavefront aberration correcting mirror of the present invention described above (in each embodiment). In this case, since the wavefront aberration correcting mirror of the present invention is used, good tilt correction is performed. Can do.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to sixth aspects of the invention, in the wavefront aberration correction mirror that corrects aberration by displacing the mirror surface, the wavefront aberration correction mirror is opposite to the mirror surface. On the surface of the mirror, the vicinity of the center of the mirror is supported by one or two thin plates, and when supported by one thin plate, the one thin plate has a U-shape. In addition, when two thin plates are supported by two thin plates, the two thin plates are arranged side by side in the plane direction of the plate, so that stable holding is possible and the tilt of the mirror is corrected in the rotation direction. it can.
[0117]
Particularly, in the invention according to claim 2, when the wavefront aberration correcting mirror according to claim 1 is supported by one thin plate, at least one end of the thin plate is fixed to the actuator. Further, when supported by two thin plates, since at least one of the two thin plates is fixed to the actuator, it can be corrected actively.
[0118]
In the invention according to claim 3, in the wavefront aberration correcting mirror according to claim 2, since the actuator is a laminated piezoelectric element, it can be corrected at high speed.
[0119]
According to a fourth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the third aspect, the stacked piezoelectric element can be corrected at high speed because the extending and contracting direction is perpendicular to the mirror surface.
[0120]
Further, in the invention according to claim 5, in the wavefront aberration correction mirror according to claim 3, the direction of expansion and contraction of the multilayer piezoelectric element is parallel to the mirror surface, so that it can be corrected at high speed, and the thickness of the entire mirror can be reduced. Can be thin.
[0121]
Further, in the invention according to claim 6, in the wavefront aberration correcting mirror according to claim 2, since the actuator is a bimorph type piezoelectric element or a unimorph type piezoelectric element, the voltage can be reduced and the thickness of the entire mirror can be further reduced. .
[0122]
Further, in the invention according to claim 7 to claim 10, in the wavefront aberration correction mirror that corrects aberration by displacing the mirror surface of the mirror substrate, the wavefront aberration correction mirror is provided on a surface opposite to the mirror surface. When the center of the mirror is supported by one or two thin plates and is supported by two thin plates, the two thin plates are aligned in a direction perpendicular to the surface direction of the plate. Because it is arranged, stable holding can be performed and the tilt of the mirror can be corrected in the rotation direction
[0123]
In particular, in the invention according to claim 8, in the wavefront aberration correcting mirror according to claim 7, since the electrostatic electrodes are provided at both ends of the mirror substrate, the entire mirror can be made thin.
[0124]
In the invention according to claim 9, in the wavefront aberration correcting mirror according to claim 8, since the electrostatic electrode is disposed on the back side of the mirror substrate, the entire mirror can be thinned.
[0125]
In the wavefront aberration correcting mirror according to the eighth aspect of the present invention, since the electrostatic electrode is disposed on both the mirror surface of the mirror substrate and the back surface of the mirror surface, the low voltage Can be
[0126]
According to the eleventh aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the first or seventh aspect, since the thin plate is a metal, it can be installed by a simple bending process.
[0127]
According to the invention described in claim 12, in the wavefront aberration correcting mirror described in claim 1 or 7, since the thin plate is made of Si, it can cope with a complicated shape using a semiconductor process.
[0128]
According to the thirteenth aspect of the present invention, in the wavefront aberration correcting mirror according to the eleventh or twelfth aspect, since the thin plate also serves as the electrode wiring of the piezoelectric element, electrical wiring or the like can be omitted.
[0129]
In the wavefront aberration correcting mirror for correcting aberration by displacing the mirror surface of the mirror substrate, the wavefront aberration correcting mirror is a surface opposite to the mirror surface. In this case, the vicinity of the center of the mirror is supported by one point or an elastic support, and the electrostatic electrode is arranged on the contour of the mirror, so that the tilt of the mirror can be controlled freely in the plane direction. It can handle tangential tilt.
[0130]
Particularly, in the invention according to claim 15, in the wavefront aberration correcting mirror according to claim 14, since the electrostatic electrode is disposed on the back side of the mirror substrate, the entire mirror can be made thin.
[0131]
Further, in the invention according to claim 16, in the wavefront aberration correcting mirror according to claim 14, since the electrostatic electrodes are disposed on both the mirror surface of the mirror substrate and the back surface of the mirror surface, the low voltage Can be
[0132]
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup using the wavefront aberration correcting mirror according to any one of the first to sixteenth aspects, and the wavefront of the present invention. Since an aberration correction mirror is used, good tilt correction can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correction mirror according to a second embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG.
8 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a third embodiment of the present invention.
10 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG. 9;
11 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG. 9;
12 is an enlarged view of the mirror support portion of FIG. 9;
13 is a view showing a modification of the wavefront aberration correcting mirror of FIG. 9; FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a case where two thin plates are used.
FIG. 17 is a diagram showing a case where one thin plate (21a) is used by being folded into a U-shape.
FIG. 18 is a diagram showing a case where a Si substrate (21b) is formed into a U shape by an etching technique and used.
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration example of a wavefront aberration correcting mirror according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a diagram illustrating an example of a wavefront aberration correcting mirror in which a mirror surface is displaced.
FIG. 30 is a diagram showing a deformed shape of a mirror surface.
FIG. 31 is a diagram illustrating a configuration example of an optical pickup.
FIG. 32 is a diagram for explaining wavefront aberration.
FIG. 33 is a diagram for explaining a conventional technique.
FIG. 34 is a diagram for explaining a conventional technique.
FIG. 35 is a diagram for explaining a conventional technique.
FIG. 36 is a diagram showing a CV / DVD disc.
FIG. 37 is a diagram showing a surface of a reflective film by contour lines.
FIG. 38 is a diagram showing a conventional laser light control device.
FIG. 39 is a diagram showing a conventional laser light control device.
FIG. 40 is a diagram showing a conventional laser light control device.
[Explanation of symbols]
1 Mirror material
2 Piezoelectric materials
3 Contact area
4 Common electrode
5 Individual electrodes
6 Mirror substrate
7 Insulation layer
8 Mirror fixing member
8a, 8b Subbase
10 Wavefront aberration correction mirror
11 Optical disc
12 Objective lens and objective optical system
13 Launch mirror
14 Deflection beam splitter
15 Laser element and laser optical system
16 Photodetection element and photodetection optical system
21 Thin board
21a-21e thin plate
Holding mechanism in a state close to the 21f point
22 Stacked piezoelectric elements
23 Bimorph type piezoelectric element
24a-24j Electrostatic electrode
101a, 101b Objective lens (101a: for CD, 101b: for DVD)
102a, 102b disc (102a: for CD, 102b: for DVD)
103a, 103b Spot (coma aberration) (103a: CD, 103b: DVD)
108 Recording layer

Claims (17)

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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1枚または2枚の薄い板で支えられており、1枚の薄い板で支えられている場合、該1枚の薄い板はコの字型の形状をしており、また、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板は板の面方向に並んで配置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。In a wavefront aberration correction mirror that corrects aberration by displacing a mirror surface, the wavefront aberration correction mirror is supported on one surface opposite to the mirror surface by one or two thin plates near the center of the mirror. When one thin plate is supported by one thin plate, the one thin plate has a U-shape, and when supported by two thin plates, two thin plates A wavefront aberration correcting mirror, wherein the plates are arranged side by side in the plane direction of the plate. 請求項1記載の波面収差補正ミラーにおいて、1枚の薄い板で支えられている場合、該1枚の薄い板は少なくとも一方の端部がアクチュエータに固定され、また、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板の少なくとも一方がアクチュエータに固定されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。2. The wavefront aberration correction mirror according to claim 1, wherein when supported by one thin plate, at least one end of the one thin plate is fixed to the actuator, and is supported by two thin plates. In this case, at least one of the two thin plates is fixed to the actuator. 請求項2記載の波面収差補正ミラーにおいて、アクチュエータは積層型圧電素子であることを特徴とする波面収差補正ミラー。3. The wavefront aberration correction mirror according to claim 2, wherein the actuator is a laminated piezoelectric element. 請求項3記載の波面収差補正ミラーにおいて、積層型圧電素子は、伸縮する方向がミラー面に垂直であることを特徴とする波面収差補正ミラー。4. The wavefront aberration correcting mirror according to claim 3, wherein the stacked piezoelectric element has a direction in which it expands and contracts perpendicular to the mirror surface. 請求項3記載の波面収差補正ミラーにおいて、積層型圧電素子は、伸縮する方向がミラー面に平行であること特徴とする波面収差補正ミラー。4. The wavefront aberration correction mirror according to claim 3, wherein the direction of expansion and contraction of the multilayer piezoelectric element is parallel to the mirror surface. 請求項2記載の波面収差補正ミラーにおいて、アクチュエータはバイモルフ型圧電素子またはユニモルフ型圧電素子であることを特徴とする波面収差補正ミラー。3. The wavefront aberration correcting mirror according to claim 2, wherein the actuator is a bimorph piezoelectric element or a unimorph piezoelectric element. 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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1枚または2枚の薄い板で支えられており、2枚の薄い板で支えられている場合、2枚の薄い板は、板の面方向とは垂直の方向に並んで配置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。In the wavefront aberration correction mirror that corrects aberration by displacing the mirror surface of the mirror substrate, the wavefront aberration correction mirror is a thin plate having one or two thin plates near the center of the mirror on the surface opposite to the mirror surface. A wavefront aberration correcting mirror, which is supported and supported by two thin plates, wherein the two thin plates are arranged side by side in a direction perpendicular to the surface direction of the plate. 請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、ミラー基板の両端部に静電用電極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。8. The wavefront aberration correction mirror according to claim 7, wherein electrostatic electrodes are provided at both ends of the mirror substrate. 請求項8記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板の裏面側に設置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。9. The wavefront aberration correction mirror according to claim 8, wherein the electrostatic electrode is disposed on the back side of the mirror substrate. 請求項8記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板のミラー面とミラー面の裏面との両面に設置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。9. The wavefront aberration correcting mirror according to claim 8, wherein the electrostatic electrode is provided on both the mirror surface of the mirror substrate and the back surface of the mirror surface. 請求項1または請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、金属であることを特徴とする波面収差補正ミラー。8. The wavefront aberration correction mirror according to claim 1, wherein the thin plate is a metal. 請求項1または請求項7記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、Siであることを特徴とする波面収差補正ミラー。8. The wavefront aberration correction mirror according to claim 1 or 7, wherein the thin plate is Si. 請求項11または請求項12記載の波面収差補正ミラーにおいて、薄い板は、圧電素子の電極配線を兼ねていることを特徴とする波面収差補正ミラー。13. The wavefront aberration correction mirror according to claim 11, wherein the thin plate also serves as an electrode wiring of the piezoelectric element. 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、該波面収差補正ミラーは、ミラー面とは反対側の面において、ミラーの中心付近が1点でまたは弾力性のある支柱で支えられており、静電用電極がミラーの輪郭部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。In a wavefront aberration correction mirror that corrects aberration by displacing a mirror surface of a mirror substrate, the wavefront aberration correction mirror has a single point in the vicinity of the center of the mirror or an elastic column on the surface opposite to the mirror surface And a wavefront aberration correcting mirror characterized in that the electrostatic electrode is arranged at the contour of the mirror. 請求項14記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板の裏面側に設置されていることを特徴とする波面収差補正ミラー。15. The wavefront aberration correction mirror according to claim 14, wherein the electrostatic electrode is disposed on a back surface side of a mirror substrate. 請求項14記載の波面収差補正ミラーにおいて、前記静電用電極は、ミラー基板のミラー面とミラー面の裏面との両面に設置されていること特徴とする波面収差補正ミラー。15. The wavefront aberration correction mirror according to claim 14, wherein the electrostatic electrodes are provided on both the mirror surface of the mirror substrate and the back surface of the mirror surface. 請求項1乃至請求項16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。An optical pickup using the wavefront aberration correcting mirror according to any one of claims 1 to 16.
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