JP4442505B2 - 変形可能ミラー装置、変形ミラー板 - Google Patents
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Description
このように対物レンズを介してレーザ光を照射する場合、光ディスク記録媒体の記録面から記録層までのカバー層の厚さ(カバー厚)によっては、球面収差が生じることが知られている。すなわち、対物レンズを含む光ディスク装置の光学系の構成としては、対応する光ディスク記録媒体に想定されるカバー厚の値に応じて球面収差が最小となるように設計されていることから、カバー厚が想定値と異なる場合には球面収差が生じてしまうことになる。
また、近年においては、光ディスク記録媒体の高記録密度化を図るために記録層を多層化しているものがあるが、このように記録層を多層化する場合は、当然各記録層に対するカバー厚は異なるようにされることから、基準となる記録層以外の記録層の記録再生時には球面収差が生じることになる。
球面収差が生じている場合、結像性能が悪化して信号の記録再生性能も悪化することから、これを補正する何らかの手段が必要となる。
つまり、下記特許文献1に示す変形可能ミラーは、表面にミラー面を形成した変形プレートと、この変形プレートの裏側の数カ所を加圧する圧電アクチュエータとを設け、各圧電アクチュエータに印加する電圧を変化させることで、上記ミラー面を球面収差を補正できる所望の形状に変化させるようにしている。
また、下記特許文献2に示す変形可能ミラーは、ミラー面を表面に形成した可撓性部材と、その下部に所定形状の参照面を形成した上で、参照面に対して可撓性部材を吸着する、或いは吸着を解除するようにして、2つの所望の形状を得るようにしている。つまり、参照面の形状として、吸着された際のミラー面の形状が球面収差を補正できる形状となるように設定しておくことで、球面収差の補正が可能となる。
例えば、近年の高密度ディスクに対応する場合、レーザビーム径は例えば4mm程度となっており、この範囲内で複数の圧電アクチュエータを構成するとなると、その実現は非常に困難なものとなる。
これによっては、記録層が3層以上形成された光ディスクに対して有効に球面収差補正を行うことができなくなってしまう。
つまり、表面にミラー面が形成されると共に、上記表面とは逆側の裏面側において、最外周部にリブ状のフレーム部が形成され、且つ上記フレーム部を除く変形可能領域において上記ミラー面の中央部から外周方向にかけて断面厚が階段状に薄くなる断面形状パターンが与えられていると共に、上記変形可能領域内における最外周部分に断面厚が最薄となる肉薄部が形成された可撓性部材を備える。 また、上記可撓性部材に形成された上記階段状の上記断面形状パターンにおける中央部に形成された凸部又は上記フレーム部に対し駆動力を印加して、上記ミラー面の形状を変形させる駆動手段を備えるようにしたものである。
このように所定の一様な駆動力の印加に応じて、可撓性部材として所望の変形形状を得ることができれば、従来のように複数の圧電アクチュエータを設けて部分的に異なる駆動力を印加するといった複雑な構成を採らずとも、可撓性部材を所望の形状に変形させることができる。
また、上記可撓性部材の上記断面形状パターンによっては、印加される駆動力のレベルに応じて段階的に所望の変形形状が得られるようにすることも可能となる。
このように駆動力のレベルに応じて可撓性部材として段階的に所望の形状を得ることができれば、例えば参照面に吸着させて所望の変形形状を得る場合とは異なり、ミラー面の変形形状は2種以上を得ることができる。
また、本発明の可撓性部材には、上記断面形状パターンが与えられた変形可能領域内の最外周部分において、断面厚が最薄となる肉薄部が形成されているが、このことにより、所望の変形形状を得るにあたって必要な可撓性部材の変形範囲を縮小化することができる。
これによれば、変形可能ミラー装置として回路規模の大型化を防止でき、また複数の圧電アクチュエータが不要となることで回路製造コストの削減も図られる。
先ずは、図1を参照して、本発明における各実施の形態(第1〜第5の実施の形態)の変形可能ミラー装置が備えられる光ディスク装置の光学系の構成について説明する。
先ず、図1においては、光ディスク80が示されている。
実施の形態においては、この光ディスク80として、例えばブルーレイディスク(Blu-ray Disc)等の高記録密度ディスクを想定しており、例えば対物レンズ71の開口率NA=0.85、レーザ波長405nmにより記録再生が行われる。
先ず、光ディスク80においてレーザ光が照射される面(記録面)から最も近い位置に、第1記録層81が形成される。この場合、記録面から第1記録層81まで間隔は、例えば0.075mmとされる。すなわち、第1記録層81までのカバー厚は、0.075mmとなる。
そして、この第1記録層81から所定間隔ごとに、第2記録層82、第3記録層83が形成されている。
これら第1記録層81、第2記録層82、第3記録層83の各記録層の間隔は、例えば25μmとされる。従って第2記録層81のカバー厚は0.100mm、第3記録層83のカバー厚は0.125mmとなっている。
1/4波長板73にて円偏光とされたレーザ光は、実施の形態としての変形可能ミラー装置(1,20,30,40,45,50)のミラー面において反射する。そして、この反射光は再び1/4波長板73を透過することでP偏光に変換され、これによって偏光ビームスプリッタ72においては反射されず、対物レンズ71に入射することになる。
入射した円偏光による反射光は、1/4波長板73を透過することでS偏光に変換され、これによって偏光ビームスプリッタ72において反射されて、コリメータレンズCLに導かれる。
しかしながら、上記もしたように、第2記録層82、第3記録層83となるにつれて、カバー厚は厚くなるようにされることから、これら第2記録層82、第3記録層83の合焦時には球面収差量は増大する傾向となってしまう。
図2は、本発明における第1の実施の形態としての変形可能ミラー装置1の構成を示した断面図である。
第1の実施の形態の変形可能ミラー装置1は、ミラー面の形状を変形するにあたって可撓性部材に印加する駆動力を気体や液体による圧力とし、上記可撓性部材は、断面形状が異なるようにされた部分が形成されて強度分布パターンが与えられたことによって、部分的に変形態様についての状態が異なるようにされている。
先ず、図示する基板4に対しては、2つの円柱状の溝が形成されて、第1空間5と第2空間7とが形成されている。そして、これら第1空間5と第2空間7とは、図示する流路6によって連結されている。
この場合の基板4と可撓性部材2との接合は、例えば陽極接合等により、上記第1空間5と第2空間7の密閉性が確保できる程度に強固に行われる。
このように密閉された第1空間5、第2空間7は、気体又は液体で満たすようにしておく。
この可撓性部材2における、上記基板4との接合面とは逆側の面には、例えばアルミニウム等による反射膜3が膜付けされている。つまり、このような可撓性部材2に膜付けされた反射膜3が、当該変形可能ミラー装置1のミラー面となる。
なお、可撓性部材2に対する反射膜3の膜付けは、例えばスパッタ法等により行われればよい。
ここで、本明細書において、このように可撓性部材に対し少なくともミラー面が形成されたものを、変形ミラー板と称する。
図4において、この場合の強度分布パターン2aとしては、図示するように可撓性部材2における反射膜3とは逆側の面に対し、第1空間5側に凸となるようにされたパターンを、例えば上記のように円柱状とされる第1空間5の中心軸Cを中心とした同心円状に形成している。
これによって可撓性部材2の断面形状は、図2に示したように部分的に凸となる場所が形成される。つまり、この場合の可撓性部材2は、このように凸となる部分において、他の部分とは変形態様についての状態が異なる部分が形成されているもので、これによって可撓性部材2は所定の強度分布を持つようにされている。
そして、この上部電極8とは対向する面となる、基板4における第2空間7と接する面に対しては、同様に例えば円形形状による下部電極9が固着されている。
その上で、これら上部電極8と下部電極9とに対して駆動電圧を印加するための駆動回路10が設けられる。
なお、この図3においても図2と同様に変形可能ミラー装置1の断面図を示している。
先ず、変形可能ミラー装置1において、反射膜3によるミラー面を変形するにあたっては、駆動回路10により上部電極8と下部電極9とに駆動電圧が印加される。
このように駆動電圧が印加された上部電極8と下部電極9との間では、静電気力による吸引力が発生する。そして、これに応じては、図示するように可撓性部材2における上部電極8が固着された部分が、基板4に対して固着された下部電極9側に撓むようにして変形する動作が得られる。
このような動作により、可撓性部材2における上記強度分布パターン2aが形成された面に対しては、第2空間7の縮小に応じた所定の圧力が一様に印加されることになる。
これによれば、上記強度分布パターン2aの形成パターンによっては、上記のような所定の一様な圧力(駆動力)の印加に応じて得られる可撓性部材2の変形形状を、球面収差を補正することができる所定形状となるように設定することが可能となる。つまり、ミラー面の形状を球面収差補正が可能な形状に変形させることができる。
そして、上記可撓性部材2の構成によれば、上記強度分布パターン2aの形成のしかたにより、このように段階的に変化される印加圧力に応じて、段階的に異なる所定の変形形状を得るようにするといったことも可能となる。すなわち、このような可撓性部材2の構成によれば、各電極に印加する駆動電圧レベル(すなわち可撓性部材2に印加される圧力レベル)に応じて、少なくとも無変形状態、第1の変形状態、第2の変形状態の3通りの形状を得ることができる。
そして、この際、上記のように段階的に変化される駆動電圧レベル(印加圧力)に応じて、各記録層での球面収差補正に必要なミラー面の変形形状が得られるように上記強度分布パターン2aの形成パターンが設定されれば、3以上の記録層に対応して有効に球面収差補正を行うことのできる変形可能ミラー装置1を実現できる。
すなわち、先の図2を参照してわかるように、実施の形態の場合の駆動アクチュエータは、上部電極8、下部電極9を駆動するための駆動回路10の1つのみとすることができ、球面収差補正にあたっての制御はこの駆動回路10に対する制御のみを行えばよく、従って簡易な構成で且つ単純な制御により球面収差補正を行うことができる。
つまり、記録層が3以上形成される場合にも、光学系の設計の基準とされた記録層以外の他のすべての記録層において有効に球面収差補正を行うことができるものである。
先ず、図5(a)に示すようにして、ガラス基板104a上の所定位置に対して、流路6となる複数の溝を形成する。この流路6としては、ガラス基板104a上に流路加工用のマスクパターンを形成した上で、エッチングにより形成するものとすればよい。
そして、このように所定位置に流路6が形成されたガラス基板104aの全面に対して、例えばアルミニウム等による電極材料を膜付けし、所定位置に対してマスクパターンを形成後、エッチングにより図示する下部電極9を形成する。なお、電極材料の膜付けには、スパッタ法を採用できる。
これらガラス基板104aとSi基板104bとが結合されたものが、図2に示した基板4に相当する。
先の図2においても説明したように、可撓性部材2における第1空間5に接する部分に対しては、強度分布パターン2aが形成される。また、可撓性部材2の第2空間7と接する部分に対しては上部電極8が形成される。図示は省略したが、この図5(c)に示す可撓性部材2に対しては、予め、上記のようにSi基板104bに対して接合された際に、第1空間5の円柱軸の中心と上記強度分布パターン2aの中心とが一致するように強度分布パターン2aが形成され、同様に上部電極8としても、上記のようにSi基板104bに対して接合された際に第2空間7内に収まる位置となるように形成される。
なお、上部電極8としても、先の下部電極9の場合と同様に、例えばアルミニウム等の電極材料をスパッタ法等により膜付けした後、エッチングにより形成するものとすればよい。
また、図2においても述べたが、反射膜3は、可撓性部材2に対してアルミニウム等をスパッタ法等により膜付けして形成するものとすればよい。
また、半導体製造プロセスが利用可能となることで、変形可能ミラー装置1としても小型化が可能となり、製造コストとしても比較的低コストに抑えることができる。
続いては、図6に示される断面図を参照して、本発明における第2の実施の形態としての変形可能ミラー装置20について説明する。
第2の実施の形態としての変形可能ミラー装置20は、第1の実施の形態では上部電極8と下部電極9との間の吸引力によりミラー面変形のための圧力(駆動力)を得るようにしていたものを、図示する圧電素子21の変形によりこれを得るようにしたものである。
なお、図6において、既に図2にて説明した部分については同一の符号を付して説明を省略する。
そして、一方の第2空間7側に対しては、この第2空間7のみを覆うようにして弾性導電板22が基板4に対して接合される。
この弾性導電板22としては、弾性体とされて可撓性を有し、且つ導電性を有する材質とされればよい。また、これら基板4と弾性導電板22の接合としても、第2空間7の密閉性が確保されるように強固に行われる。
その上で、上記弾性導電板22と圧電素子21に対しては、それぞれに駆動回路10からの配線が接続され、これによって圧電素子21に対する駆動電圧が印加されるようになっている。
このように圧電素子21が伸縮することによっては、この圧電素子21が固着された弾性導電板22としても、ミラー面側に凸となる方向、或いはミラー面とは逆側に凹となる方向に撓むようにして変形する。
また、このようにミラー面を凹方向に変形させる場合としても、可撓性部材2に形成される強度分布パターン2aとして、上記のようなミラー面とは逆側に吸引する圧力の印加に応じて所定の変形形状が得られるようにそのパターンを設定することにより、球面収差を補正できる形状に変形させることができる。
さらに、この場合としても圧電素子21に印加する電圧レベルを変化させることにより、強度分布パターン2aが形成された面に印加される圧力を段階的に変化させることができ、このように段階的に変化される各圧力レベルに応じて段階的に所定の変形形状が得られるように上記強度分布パターン2aを形成することで、3つ以上の記録層が形成される場合に対応して有効に球面収差補正を行うことができる。
図7は、本発明における第3の実施の形態としての変形可能ミラー装置30の断面図を示している。
第3の実施の形態の変形可能ミラー装置30は、ミラー面変形のために可撓性部材2に対して印加する駆動力をボイスコイルモータによる押圧/引圧力とし、可撓性部材2の強度分布パターン2aが形成された面を直接的に押引してミラー面を変形させるように構成したのもである。
そして、この空間37の円柱の中心軸Cと、強度分布パターン2aの同心円状のパターンの中心とが一致するようにして、可撓性部材2が基板4と接合されている。
その上で、空間37内においては、図示するボイスコイルモータ31が基板4に対して固着されている。
コイルホルダ36には、上記強度分布パターン2aの凸部が固着される側とは逆側の端部に対して、このコイルホルダ36の円周方向と同方向に駆動コイル35が巻回される。
この駆動コイル35は、図示するように駆動回路10と接続され、これによって駆動コイル35に駆動電流が供給されるようになっている。
なお、この場合、上記した円柱状ヨーク32、マグネット34、リング状ヨーク33は、上記駆動コイル35に駆動電流が流されたときに上記コイルホルダ36を上記空間37の円柱軸方向に移動させる駆動力を発生させる磁路が形成されるように構成されている。
そして、このようにコイルホルダ36に円柱軸方向への駆動力が発生することで、このコイルホルダ36に固着された可撓性部材2は、強度分布パターン2aの中心部がコイルホルダ36によって直接的にミラー面側に押圧、又はミラー側とは逆側に引き込まれ、これに応じてミラー面としても凹状又は凸状に変形するようにされる。
そして、この場合も強度分布パターン2aを形成して可撓性部材2に所要の強度分布を与えていることで、その形成パターンによって上記のような一様な駆動力の印加に応じて所望の変形形状を得ることができる。
すなわち、可撓性部材2に形成される強度分布パターン2aとして、上記のようなコイルホルダ36による押圧/引圧力の印加に応じて所定の変形形状が得られるようにそのパターンを設定することにより、球面収差を補正できる形状に変形させることができる。
これによれば、ミラー面の変形の応答性としても高速化が可能となり、例えばディスク80の一周内のカバー厚の変化に追従して球面収差補正を行うといった場合にも、有効に補正を行うことが可能な変形可能ミラー装置を提供できる。
ここで、例えば現状においてブルーレイディスク等の高密度ディスクでは、ディスク内でのカバー厚のムラが、ディスク一周内での球面収差が無視できる程度に精度よく抑えられるようにして製造されている。しかし、高密度ディスクの一般への普及が進むについて、いわゆる粗悪ディスクと呼ばれる低精度のディスクが流通されるようになった場合には、一周内での球面収差量が無視できないほどのカバー厚ムラが生じることも考えられる。
このような状況に対応しては、ディスク1周内で生じる球面収差を補正して記録再生性能の低下を防止することが考えられるが、近年の高密度ディスクではディスク回転速度としても高速化しているものがあるので、このためにはミラー面の変形速度も比較的高速なものとする必要がある。
このことから、上記のようにミラー面の変形速度を比較的高速なものとできる第3の実施の形態によれば、ディスク1周内でのカバー厚ムラに対応した球面収差補正動作を有効に行うことが可能な変形可能ミラー装置を提供できる。
そして、ディスク1周内でのカバー厚ムラに対応した球面収差補正動作を有効に行うことが可能となれば、粗悪ディスクに対しても記録再生性能の悪化を防止できる。また、これを換言すれば、現状よりもディスク80のカバー厚ムラの許容範囲を広げることができ、これによって光ディスク80の製造コストの削減を図ることも可能となる。
また、第3の実施の形態において、図7に示した流路38の断面積や形状を最適化することで、より良好なダンピング特性を得ることができる。
図8は、第4の実施の形態としての変形可能ミラー装置40の構成を示す断面図である。
第4の実施の形態の変形可能ミラー装置40は、可撓性部材2に対して断面形状の違いによる強度分布パターン2aは形成せず、上部電極41を部分的に配置して電極パターン41aを形成するものとしてる。
その上で、上記上部電極41と下部電極42との間の静電気力による吸引力を利用して可撓性部材2を直接的に変形させるように構成したものである。
そして、この電極パターン41aとしての複数の上部電極41と対向する、基板4上の面に対しては、例えば円形形状により下部電極42が形成される。
その上で、上記複数の上部電極41のそれぞれと、上記下部電極42とが駆動回路10と接続されている。また、この場合も基板4に対しては、空間43と外界との通気口として機能する流路44が形成される。
但し、この場合は、上記のようにして上部電極41としては複数が同心円状に配置されて電極パターン41aを形成するようにされている。これによると、駆動電圧の印加に応じては、可撓性部材2において上部電極41が位置する部分に対してのみ、上下電極間の吸引力がはたらくことになり、よって可撓性部材2においては、上部電極41が配置された部分のみ変形の強度が強くなるようにされる。すなわち、このように上部電極41が配置された部分で、他の部分とは変形態様についての状態が異なるようにされているものである。
また、他の見方をすれば、このように上下電極に対して電圧(駆動力)が印加された場合、ミラー面においては上部電極41の配置された部分が、他の部分とは変形曲率が異なるようにされていることになる。
つまり、電極パターン41aの形成パターンによれば、所定の一様な駆動力の印加に応じて球面収差補正に必要なミラー面の変形形状を得ることができ、これによって可撓性部材2を駆動するアクチュエータとしてはこの場合も1つのみとすることができる。
また、この場合としても、駆動回路10により印加する電圧レベルを変化させることで、可撓性部材2に対する吸引力(駆動力)は段階的に制御することが可能であり、このうな段階的に変化される駆動力レベルに応じて段階的に所定の変形形状が得られるように上記電極パターン41aを形成することで、3つ以上の記録層に対応して有効に球面収差補正を行うことができる。
なお、図8にて説明した部分と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
この変形例としての変形可能ミラー装置45は、図8に示した変形可能ミラー装置40の上部電極41と下部電極42とを逆転し、下部電極42側に電極パターン42aを形成したものである。
このような構成によれば、上部電極41と下部電極42との間では、下部電極42が配置された部分にのみ吸引力が発生する。すなわち、この場合の可撓性部材2としては、このように下部電極42が形成された部分において、部分的に変形態様についての状態が異なるようにされているものであり、よってこの場合は上記電極パターン42aの形成パターンにより、可撓性部材2を所望の変形形状に変化させることができる。
そして、このように図8の場合と同様の吸引力の発生態様を得ることができることで、この場合としても図8の場合と同様の効果を得ることができる。
図10は、第5の実施の形態としての変形可能ミラー装置50の構成を示す断面図である。
第5の実施の形態の変形可能ミラー装置50は、ミラー面が形成される可撓性部材として、先の図2に示したような可撓性部材2に代えて圧電素子52を備えるものとし、所定の一様な駆動力の印加に応じて所望の変形形状を得るにあたっては、圧電素子52に分極反転パターン52aを内在させるようにしたものである。
また、圧電素子52の、上記基板4と接合される側とは逆側面に対しては、ミラー面兼電極53が形成される。このミラー面兼電極53としては、ミラー面と電極とを兼用できる例えばアルミニウム等を圧電素子52に対してスパッタ法等により膜付けして形成するものとすればよい。
また、圧電素子52の空間51と接する面に対しては、同じくアルミニウム等の電極材料をスパッタ法等により膜付けして、下部電極54が形成されている。
これらミラー面兼電極53と下部電極54とは、駆動回路10と接続され、これによって圧電素子52に駆動電圧が印加されるようになっている。
先ず、図11(a)に示すようにして、圧電素子52の材料となる圧電単結晶材料60を用意する。この圧電単結晶材料60としては、例えばLiNbO3(ニオブ酸リチウム)や、LiTaO3(タンタル酸リチウム)等を用いる。
なお、図示されるように、破線矢印は圧電単結晶材料60の自発分極方向を示している。
その上で、図11(c)に示されるように、この場合は電極61に対しては正極性、電極62に対しては負極性の電圧を印加することで、圧電単結晶材料60の自発分極方向とは逆方向となる電圧を印加する。
そして、このような分極反転パターン52aとしての、伸縮方向が異なるようにされた部分の形成パターンによって、この場合も圧電素子52に対して印加される駆動電圧としての所定の一様な駆動力の印加に応じて、所望の変形形状を得ることが可能となる。
つまり、この場合も上記分極反転パターン52aの形成パターンによれば、所定の一様な駆動力の印加に応じて球面収差補正に必要なミラー面の変形形状を得ることができ、これによってアクチュエータは1つのみとすることができる。
また、この場合も駆動回路10により印加する電圧レベルを変化させることで、可撓性部材2に対する駆動力は段階的に制御することが可能であり、このうな段階的に変化される駆動力レベルに応じて段階的に所定の変形形状が得られるように上記分極反転パターン41aを形成することで、3つ以上の記録層に対応して有効に球面収差補正を行うことができる。
ところで、これまでにおいて説明してきた第1〜第5の実施の形態の変形可能ミラー装置としては、先の図1にて示したように、偏光ビームスプリッタ72にて反射されたレーザ光が導かれ、これを180°反射して光ディスク80に対して照射するようにされている。
しかしながら、このような光学系の構成では、光ディスク80に対し、レーザ光を直線偏光でしか照射できなくなってしまうという制限がある。
また、これと共に、半導体レーザLDから照射されてディテクタ77にて検出されるまでのレーザ光の利用効率を考慮すると、ディテクタ77に対しては光ディスク80からの戻り光を直線偏光により戻したいという事情もある。
図12は、図1に示した光学系の構成における、主にレーザ光の偏光について説明するための図である。なおこの図では、図1中で破線により囲った部分の構成は省略して示している。
先ず、図中「往路」において、図1でも述べたように偏光ビームスプリッタ72に対しては、レーザ光がS偏光により入射するようにされる。偏光ビームスプリッタ72では、S偏光を反射するようにされていることで、レーザ光は1/4波長板73を透過する。この1/4波長板73を透過することによって、レーザ光は円偏光に変換され、実施の形態の変形可能ミラー装置にて180°反射される。
反射した円偏光によるレーザ光は再度1/4波長板73を透過することで、今度はP偏光に変換される。P偏光によるレーザ光は偏光ビームスプリッタ72を透過することで、対物レンズ71を介して集光されて光ディスク80の所要の記録層に合焦するようにされる。
この構成によれば、この図13中の「往路」として示されるように、図12ではP偏光のまま光ディスク80に照射されるものが、新たに追加された1/4波長板73により円偏光に変換することができ、これによって光ディスク80に対してはレーザ光を円偏光により照射することができる。
しかしながら、この場合、図中「復路」と示すように光ディスク80からの円偏光による戻り光は、追加された1/4波長板73にてS偏光に変換されてしまう。すなわち、このS偏光による戻り光は偏光ビームスプリッタ72を反射して光路外へと導かれてしまい、戻り光の検出を行うことができなくなってしまう。
つまり、結果的に図1に示される光学系の構成によっては、レーザ光を正しくディテクタ77に導くために、光ディスク80に対しては直線偏光(P偏光)により照射し、ディテクタ77に対しても直線偏光(S偏光)により戻さなければならないものとなっている。
また、これと共に、光ディスク80ごとの諸特性のバラツキが光学系に与える影響としても可能な限り除去できるに越したことはない。従って光ディスク80に対してはレーザ光を円偏光により照射できることがより好ましいものとなる。
なお、この図14において、既に図1にて説明した部分と同一部分に対しては同一符号を付して説明を省略する。
先ず、この場合の光学系において、半導体レーザLDから出射されたレーザ光はグレーティング74、コリメータレンズCL1を透過して偏光ビームスプリッタ75に入射する。偏光ビームスプリッタ75に入射したレーザ光の一部は反射されて、この場合もフロントモニタ78に導かれる。
つまり、この図14に示される構成においては、先の図1の構成では必要とされていた、変形可能ミラー装置に対してレーザ光を導くための偏光ビームスプリッタ72が省略されたものとなる。
さらに、光ディスク80からの反射光は、対物レンズ71を透過して再度1/4波長板73を透過することで、円偏光から直線偏光(S偏光)に変換され、45°ミラーにて反射されて偏光ビームスプリッタ75に導かれる。偏光ビームスプリッタ75ではこの戻り光が反射されてディテクタ77方向に導かれる。
但し、この図14に示されるような光学系の構成において、45°ミラーとして備えられた変形可能ミラー装置では、ミラー面におけるレーザ光の照射面(反射面)の形状は、次の図15に示されるような楕円形状となる。すなわち、図14中のZ軸方向から反射面を見た場合に、図14中Y軸方向とこれと直交する方向をX軸方向とすると、図15中のX軸方向とY軸方向との直径の比率がおよそX:Y=1:2となる楕円形状となるものである。
これに対し、図14に示した光学系の構成においては、変形可能ミラー装置でのレーザ光の反射面の形状は上記のように楕円形状となることから、これまでの実施の形態のように円形のパターンとしたままでは、球面収差補正を良好に行うことができなくなってしまう。
なお、これらの図において、図16は変形可能ミラー装置60の構成を断面図により示している。また、図17は、変形可能ミラー装置60の備える可撓性部材2の構造について、図17(a)では先の図14に示したZ軸方向よりみた場合の構造を示し、図17(b)では断面構造を示している。
そして、この場合の可撓性部材2としては、上記ミラー面の裏側となる面において、同じ中心Cをもつ複数の楕円部2A、2B、2C、2Dが形成されている。これら複数の楕円部2A〜2Dは、中心Cを含むようにされた楕円部2Aが最もZ軸方向への厚みがあり、次いで外周側に形成される楕円部2B、さらに外周側となる楕円部2C、さらに外周側の楕円部2Dとなるに従ってZ軸方向への厚さが薄くなるようにされている。つまり、図17(b)にも示されているように、この場合の可撓性部材2の断面形状としては、中心Cから外周方向にかけて階段状にその厚さが薄くなるような形状とされている。
さらに、このフレーム2Eの外周側に対し、先の第3の実施の形態で用いられていたものと同様の駆動コイル35が巻回されている。
そして、これら変形可能な楕円部2A〜楕円部2Dまでの領域の外周部には、上述のようにして駆動力の印加に対しても変形しない十分な強度を持つようにされたフレーム2Eが形成されている。つまり、このフレーム2Eとしての可撓性部材2における外周部分が、このように駆動力の印加に対しても変形はせず強度が保たれることで、その分、楕円部2A〜楕円部2Dまでの可変部の変形形状としては、より理想の変形形状に合わせ易くできる。つまり、可撓性部材2の外周部が変形されてしまう場合と比較すれば、より高精度にミラー面の変形形状を理想形状に近づけることができる。
このベース61は、最外周部分に図示する外周壁61aと、その内周側に内周壁61b、さらに内周側の中心C含む領域に中央凸部61cが形成されている。中央凸部61cには、中心Cを含むその中心部に、可撓性部材2の中央に形成された楕円部2Aを勘合するための凸部が形成されている。この凸部に楕円部2Aが勘合されて固着されることで、可撓性部材2はベース61により支持される。
このとき、ベース61は高透磁率材とされることで、このベース61とマグネット34とによる磁気回路が形成されることになる。
そして、このようにフレーム2EにZ軸方向への駆動力が発生することで、可撓性部材2は、ベース61に支持された中央部を頂点にミラー面側に凸、又はミラー面とは逆側に凹となるように変形する。
このように45°ミラーとして球面収差補正を行うことのできる変形可能ミラー装置が実現できることで、先の図14に示す光学系の構成が実現可能となって、光ディスク80に対してはレーザ光を円偏光により照射し、ディテクタ77に対しては直線偏光による戻り光を得ることが可能となる。つまり、これによって光ディスク80のバラツキの影響が光学系に与える影響を低減し、且つレーザ光の光の利用効率の向上を図ることができる。
そして、これによれば、変形可能ミラー装置を用いて球面収差補正を行う光学系の構成として、今後の光ディスク80の高記録密度化に対してより有利な構成を実現できる。
また、先の図14に示す光学系の構成が実現可能となれば、先の図1に示した光学系の構成とする場合には2つ必要とされていたビームスプリッタの1つを省略でき、その分光学系の小型化や製造コストの削減を図ることができる。
この図では、ミラー面中心(中心C)からのそれぞれX軸方向、Y軸方向の距離と、それに応じたZ軸方向への変形量の数値によって、球面収差補正のために必要なミラー面の変形形状を示している。
さらには、この図に示される数値は、変形可能ミラー装置60が備えられる図14に示した光学系が、第2記録層82の合焦時に球面収差補正が不要となる(球面収差が最小となる)ように設計されている場合に応じたものであるとする。
この図を参照してわかるように、この場合のミラー面は、第2記録層82において変形量がゼロとなるようにされている。つまり、上記もしているようにこの場合の光学系では、第2記録層82の合焦時に球面収差補正が不要となるように設計されているものである。
そして、実際に補正を行うようにされる第1記録層81と第3記録層83とでは、中心Cからの同じ距離上で、概ねX軸方向とY軸方向とがX:Y=2:1の変形量となるようにされている。
なお、光ディスク80に形成される記録層が4層以上とされる場合としても、同様に中間に位置するようにされた記録層に合わせた設計とすることで、ミラー面の変形量は減少傾向とすることができる。
図19は、第7の実施の形態としての変形可能ミラー装置70の構成を断面図により示している。
なお、この図において既に図16及び図17にて説明した部分については同一符号を付して説明を省略する。
第7の実施の形態としても、図14に示した45°ミラーとして球面収差補正を行うために、可撓性部材2としては先の図16に示した変形可能ミラー装置60の場合と同様の楕円部2A〜2D、及びフレーム2Eを形成するようにしている。
その上で、先の図16の変形可能ミラー装置60ではフレーム2Eとしての可撓性部材2における外周部に対して駆動力を印加するようにしていたものを、ここでは楕円部2Aとしての可撓性部材2における中心部に対して一様な駆動力を印加するように構成したものである。
そして、この場合には、図示するようにフレーム2Eにおいて可撓性部材2を固着するようにされたベース65が備えられる。このベース65の内部には、外周壁66aと中央凸部66bとが形成されて、図のように断面形状が略E字型とされたヨーク66が固着されている。
そして、ヨーク66は、上記のようにして可撓性部材2のフレーム2Eがベース65に対して固着された際に、中央凸部66bの中心軸がミラー面の中心Cの軸上で一致するように、ベース65の形状によって位置決めされる。さらにこのとき、上記のようにベース65と可撓性部材2側とが固着された状態では、中央凸部66bとコイルホルダ36との間には所定間隔が空くようにされ、且つ、このコイルホルダ36において駆動コイル35が巻回された外周部分は、外周壁66aに固着されたマグネット34と中央凸部66bとの間に挟み込まれるようになっている。
そして、この場合、可撓性部材2におけるフレーム2Eに代えて、中央部の楕円部2Aの部分にこの発生した駆動力が印加される以外は、先の第6の実施の形態の場合と同様の動作が得られることになる。
さらに、この場合もミラー面における可変部としての楕円部2A〜楕円部2Dの外周部に対して、フレーム2Eが形成されていることにより、第6の実施の形態の場合と同様にミラー面の変形形状をより高精度に所望の変形形状に一致させることが可能とされる。
なお、この図では、カバー厚75μm時での球面収差補正量に応じた変形形状についての結果のみを示し、図中四角印はX軸方向の、また丸印はY軸方向における、それぞれ中心Cからの距離に応じたZ軸方向の変形量を示している。
また、それぞれの×印は、カバー厚75μm時における、先の図18にて示したものと同様のX軸方向、Y軸方向での変形形状についての理想値を示している。
つまりこの場合、ミラー面の変形形状は非常に高い精度で理想形状と一致しているものであり、このような結果より、変形可能ミラー装置70によれば球面収差補正を良好に行うことが可能であることが理解される。
なお、ここでは第7の実施の形態の場合の実験結果のみを示しているが、第6の実施の形態の場合としてもこの図に示す結果とほぼ同等の結果を得ることができる。
これに対し、可撓性部材2における楕円部2A(中央部)を駆動する第7の実施の形態では、フレーム2Eとベース65とが固着されるので、可撓性部材2とベース65との固着面積が広くより高い剛性を得ることが可能となるから、その分可撓性部材2の固有振動数を高く設定することができるというメリットがある。つまり、これによれば、例えばディスク周回内での球面収差補正を行う場合により有利とすることができるものである。
また、この場合、可撓性部材2に同様に楕円部による強度分布パターン2aを形成した上で、駆動力の印加についてのみ上部電極41と下部電極42との間の静電気力を利用するパターンも可能である。
先ず、図中の2本の破線M6、破線M7は、それぞれ第6の実施の形態の場合での無変形時のミラー面3の状態と、第7の実施の形態の場合での無変形時のミラー面3の状態を示している。すなわち、破線M6は、可撓性部材2における中央部を支持するようにされた構成での無変形時のミラー面3の状態を示し、破線M7は、可撓性部材2のフレーム2E(外周部)を支持するようにされた構成での無変形時のミラー面3の状態を示している。
そして、これら第6の実施の形態、第7の実施の形態の場合の無変形時のミラー面3の状態から、Z軸方向への駆動力を受けた際のミラー面3の形状を、図中の太線による実線で示している。つまり、第6の実施の形態での破線M6の状態からは、レーザ光の反射面側に凸となる変形形状となり、第7の実施の形態の破線7からは凹となる変形形状が得られていることが示されている。
従って、何れの場合も、ミラー面3の無変形時においてはレーザ光の両端の反射角は同等でレーザ光に光軸ズレが生じないことがわかる。
なお、この図では、説明のためにミラー面3を極端に変形させて描いているため、このズレは非常に大きなものとなっているが、実際に収差補正に必要な変形量としては微少なものであることから、これに伴うズレは無視できる程度に小さい。
そして、このとき、上記のようなスプーン状の変形形状を得るにあたっては、例えば次の図22に示されるように、可撓性部材2に形成する強度分布パターン2aとして、X軸に対して完全に軸対称となる楕円ではなく非対称となる形状によるパターンを形成すればよい。
つまり、このように第6及び第7の実施の形態の45°ミラーとしての変形可能ミラー装置において、ミラー面3の変形時のレーザ光の光軸ずれを精度良く補正するとした場合は、強度分布パターン2aを完全な楕円とはしなくてもよいものである。
なお、本発明において言う「楕円」とは、このように楕円の短軸(X軸)を境に非対称となる形状も含むものであるとする。
そして、このような変形態様についての状態が異なるようにされた部分を「同じ中心を持つ円又は楕円の形状」により形成することで、これまでの説明から明らかなように、レーザ光を180°反射する場合と90°反射する場合とのそれぞれのバリエーションに対応して、球面収差補正を良好に行うことができる変形可能ミラー装置を実現できるものである。
ここで、ミラー面の変形のために或る駆動力が印加される場合、可撓性部材では内部応力が発生する。そして、この際、仮に可撓性部材において応力が一点に集中するような部分があると、実施の形態のように可撓性部材が等質等方性な材質により構成される場合、この部分は急激に寸法の変化する箇所となる。
例えば、状態が異なるようにされた部分のパターンが同心でない(同じ中心を持つ円又は楕円でない)場合、各パターンは特定の方向で間隔が狭まったり広がったりすることになる。そして、この間隔が狭まった部分が、他の部分に比べて応力が集中しやすい部分となり、よって一様な駆動力の印加に対して急激に寸法が変化する部分となる。
このように応力が集中する部分があると、この部分において可撓性部材の許容応力を超える可能性が高まり、これに伴って割れが発生する可能性が高くなる。また、可撓性部材の変形が繰り返し行われることで、この部分での疲労破壊を招く虞もある。
これに対し本発明では、同じ中心を持つ円又は楕円の形状によりパターンが形成されることから、各パターンの間隔は均等で、上記のように応力が一部に集中するような部分が生じないようにすることができるので、上記した割れや疲労破壊の効果的な防止を図ることができる。
続いては、第8の実施の形態について説明する。
第8の実施の形態は、可撓性部材の所定位置に対し、断面厚が最も薄くなるように形成された肉薄部を設けるようにしたものである。
なお、ここでは、先の第6及び第7の実施の形態で用いられていた可撓性部材2を例に第8の実施の形態の構成を説明する。また、第8の実施の形態としては、他の実施の形態の変形ミラー装置と可撓性部材の構成が異なるだけであるので、他の部分についての説明は省略する。
また、図24は、第7の実施の形態の可撓性部材2について第8の実施の形態を適用した場合の可撓性部材2の構成を示す図として、同様に図24(a)は平面図を、図24(b)は断面図を示している。
これらの図のように、この場合の可撓性部材2としては、断面厚が最も厚くされて強度が確保された最外周部のフレーム2Eと、ミラー面中心C側との境界部分に対し、中心Cを中心とした楕円の形状により、断面厚が最も薄くなるようにされた肉薄部2Gが形成されるものである。
この場合、肉薄部2Gの厚さは、例えば楕円部2Dの厚さの半分程度となる0.015mm程度に設定している。
また、肉薄部2Gは全周にわたってその幅が均一となるように形成され、この場合は0.2mm程度に設定している。
これにより、駆動力が印加された場合は、この肉薄部2Gにて大きな変形曲率が得られ、これによって楕円部2Dの面積を小さく設定しても、ミラー面の変形形状を所望の変形形状に一致させることが容易にできる。
また、上記のようにしてこの場合は肉薄部2Gの幅を全周にわたり均一に設定するものとしているが、このことで肉薄部2Gにおける駆動力の伝達を均一にでき、この点でより容易にミラー面の変形形状を所望の変形形状に一致させることができる。
なお、この図25では、図23及び図24に示した肉薄部2Gを設けた場合の可撓性部材2についての結果と、第6の及び第7の実施の形態で説明したままの肉薄部2G無しの場合の可撓性部材2についての結果を対比して示している。図中黒三角が、図23及び図24に示した可撓性部材2についての結果を示し、黒丸が第6の及び第7の実施の形態で説明したままの可撓性部材2についての結果を示している。
この図では説明の便宜上、可撓性部材2の変形形状を、楕円の短軸方向でのミラー面の中心Cからの距離とZ軸方向への変位量との関係により示している。
また、この図に示す結果を得るにあたり、図23及び図24に示した可撓性部材2では、楕円部2A〜2Dの大きさを1/3程度にまで縮小した。
このことを踏まえると、図中黒丸により示される第6及び第7の実施の形態での肉薄部2G無しの場合の可撓性部材2では、中心Cから7mm程度の部分からなだらかに変形させていくことで、中心Cから2mm程度の変形有効範囲にて、球面収差補正に必要な変形形状を得るようにされていることがわかる。つまり換言すれば、肉薄部2G無しとされた場合、有効変形範囲として所望の変形形状を得るにあたり7mm程度の変形範囲を必要としていたものである。
これに対し、黒三角により示す肉薄部2G有りの本実施の形態の場合では、中心Cからの距離が2.4mm程度の変形範囲により、有効変形範囲にて肉薄部2G無しの場合と同様の変形形状が得られていることがわかる。
このようにして有効変形範囲にて所望の変形形状を得るにあたり、必要な可撓性部材2の変形範囲を縮小できることで、可撓性部材2はより小型とすることができる。そして、このように可撓性部材2をより小型化できることで、変形可能ミラー装置としても小型化が図られる。
このような中心Cから外周にかけては階段状に厚さが薄くなるようにされた構成によれば、上記境界部分は、自ずと断面厚が最も薄くなる部分となる。換言すれば、第6及び第7の実施の形態の構成そのものによっても、最外周部と中心C側との境界部分で変形し易い部分が得られることになる。
第8の実施の形態は、このように中心Cから外周にかけては階段状に厚さが薄くなるようにされた構成に対しては、上記境界部分の厚さをより薄く形成したことによって、最外周部の強度とこの境界部分での強度の差を大きくすることができ、これによってこの境界部分をより変形し易い部分とできることを説明したものである。そして結果として、一定の駆動力の印加に対する変形強度を、より強めることができる。
第1〜第5の実施の形態で説明した可撓性部材(圧電素子52も含む)としては、先の第6及び第7の実施の形態の場合とは異なり、可撓性部材の最外周部は断面厚が最も厚くなる構成とはされていない。但し、特に第2〜第5の実施の形態の可撓性部材は、その最外周部において変形可能ミラー装置の本体側(基板4側)と接続されるものとなっており、この場合もその最外周部は所要の強度が保たれるようになっている。つまり、第2〜第5の実施の形態における可撓性部材の最外周部は、厚みが最も厚くなっている第6及び第7の実施の形態の場合と同様の最外周部であるとみなすことができる。
このことから、これら第2〜第5の実施の形態の可撓性部材についても、同様に最外周部との境界部分に肉薄部2Gが設けられることで、第6及び第7の実施の形態に適用した場合と同様の効果を得ることができる。
しかし、この場合としても、この最外周部との境界部分の厚さをより薄くしていくことで、上記境界部分をより変形し易い部分とすることができ、結果として一定の駆動力の印加に対する変形強度をより強めることができる。
この場合の可撓性部材2は、第1空間5を形成する基板4の内周壁と接続されて、その部分で所要の強度が確保されている。すなわち、この部分が、他の実施の形態の可撓性部材2でいうところの最外周部に相当する。
従って第1の実施の形態の場合は、この第1空間5を形成する内周壁と接続される部分と、ミラー面の中心C側との境界部分に対して、肉薄部2Gが設けられることで、他の実施の形態に肉薄部2Gを設けた場合と同様の効果を得ることができる。
また、第1の実施の形態のように可撓性部材2が第1空間5と第2空間7とを跨ぐようにして一体的に形成されていて、第1空間5を形成する基板4の内周壁と接続される部分で所要の強度が確保されている場合は、この内周壁と接続される部分とミラー面中心C側との境界部分で肉薄部2Gが形成されることで、より変形し易い部分を得ることができ、これによって有効変形範囲の形状を所望の変形形状とするにあたって必要な可撓性部材の変形範囲を小さくすることができる。
そして、このとき肉薄部2Gとしては、可撓性部材2の強度分布パターン2aが同心円状に形成される場合は中心Cを中心とした円形により形成することで、ミラー面の変形形状を所望の変形形状に一致させることをより容易とできる。また楕円状に形成される場合は中心Cを中心とした楕円の形状により形成されることで、ミラー面の変形形状を所望の変形形状に一致させることをより容易とできる。
図26は、肉薄部2Gとして、逆に反射膜3(ミラー面)側に溝を形成したことで最も断面厚が薄くなる部分を形成するようにしたものである。
さらに図27は、ミラー面側とその逆側(裏面)との両サイドから溝を形成して断面厚が最も薄くなる肉薄部2Gを形成したものである。
これらの例のように肉薄部2Gとしては断面厚が最薄となるように形成されるものであればよく、その形成の仕方について特に限定はされない。
続いて、第9の実施の形態について説明する。
第9の実施の形態は、これまでの実施の形態では可撓性部材2の全面にわたって形成していた反射膜3を、その一部のみに形成するようにしたものである。
ここでは先の第8の実施の形態と同様に、第6及び第7の実施の形態の可撓性部材2を例に第9の実施の形態について説明する。
なお、これらの図では可撓性部材2を表面側から見た場合の平面図を示している。
これらの図から明かなように、第9の実施の形態では、可撓性部材2の一部のみに対し反射膜3を形成するものである。この場合、反射膜3は、レーザ光が照射される部分に対応した部分にのみ形成するものとしている。
但し実際としては、レンズシフト分や経時変化に伴う光学系の特性変化に伴い、レーザスポットの位置は微少に変化することが予想される。そこで第9の実施の形態としては、これらの誤差を考慮したマージンを確保するため、反射膜3としてはミラー面の中心Cを中心として例えばφ6.1mm×4.3mm程度の範囲で形成するものとしている。
別の言い方をすれば、この有効部以外の部分は実質的にレーザ光を反射するミラー面として使用されない領域となることから、必要とされる部分にのみ反射膜3を形成しようとするものである。なお、ここでは上記のようにレーザ光が照射されるとして想定される部分を有効部と呼ぶ。
このようにして、初期状態(無変形時)での可撓性部材2の平面性が確保できなければ、シミュレーション通りに理想の変形形状に一致させることが困難となってしまう。
そこで、図28及び図29に示されるようにして、可撓性部材2に対する反射膜3の成膜範囲を縮小すれば、可撓性部材2において反りが生じる部分を少なくでき、これによって反射膜3成膜後の(無変形時の)可撓性部材2の平面度を有効に向上させることができる。
なお、この図では図29に示したような第7の実施の形態の場合での可撓性部材2の構成が採られる場合の製造方法を例に挙げている。
先ず、図30(a)では、可撓性部材2の表面に対し、全面にわたって反射膜3を成膜する。この場合、可撓性部材2の材質としては合成石英が選定され、その断面厚t=0.2mm、X軸方向の長さx×Y軸方向における長さy=14mm×20mmとされる。また反射膜3はアルミニウム膜である。
なお図示は省略しているが可撓性部材2の裏面に対しては、ドライエッチング加工によって強度分布パターン2aが形成されている。
これにより、図30(b)に示されるようにして、中央の有効部のみに反射膜3が成膜された変形ミラー板が製造される。
これらの図においては、可撓性部材2の平面度についての測定結果を3Dデータにより示している。また、これらの図では理想平面に対する可撓性部材2のZ軸方向への変位量(高度)を等高線により示し、図中の番号の値が小さいほど高度が低いことを示している。
すなわち、このことで、これまでの第1〜第8の実施の形態のように可撓性部材2の表面の全面にわたって反射膜3を形成する場合よりも、第9の実施の形態のように一部のみに反射膜3を形成した方が、可撓性部材2(変形ミラー板)の平面度を向上させることができることがわかる。
また、平面度が向上すれば、可撓性部材2の別部品への固定方法が容易となり、取り付け工数や調整工数の低減を図ることができ、製造コストの低減も図られる。さらには、良好な平面度が得られることで変形ミラー板、変形可能ミラー装置として品質の安定化を図ることができる。
なお、図31及び図32では、図29に示した可撓性部材2の構成とされる場合において、反射膜3を全面に形成した場合と有効部のみに形成した場合とについての平面度測定結果を示したが、図28に示した可撓性部材2の構成とされる場合においても同様に平面度が2倍程度向上する結果が得られる。
また、このような第9の実施の形態は、先の第8の実施の形態のように肉薄部2Gが形成される場合にも好適に適用することができる。
この変形例は、可撓性部材2の裏面にも反射膜3を成膜するようにしたものである。
つまり、このように裏面に対しても反射膜3を成膜して、反射膜3・可撓性部材2・反射膜3のサンドイッチ構造とすることで、反射膜3の成膜に伴い可撓性部材2に生じる内部応力をバランスさせ、これによって可撓性部材2の反りをコントロールさせようとするものである。
但し、この図に示されているように可撓性部材2に対して断面形状が異なる強度分布パターン2aが与えられている場合は、表裏で同質・同厚の反射膜3を形成したのでは内部応力をバランスさせることができない。そこでこの場合には、強度分布パターン2aの断面厚に応じて裏面の反射膜3の厚さを調整するか、或いは強度分布パターン2aの断面厚ごとに異なる材質の反射膜3を形成することで、反射膜3の成膜により可撓性部材2に生じる内部応力をバランスさせることができるようにされればよい。
また、第4の実施の形態の場合(図8参照)は、可撓性部材2の裏面に設けられた電極パターン41aにより状態が異なるようにされた部分を形成するようにされているので、ここにアルミニウムによる反射膜3を成膜することは所望の変形形状が得られなくなることを意味する。従ってこの場合は先の図28・図29に示したように表面の一部にのみ反射膜3を形成して平面度を向上させればよい。なお、第4の実施の形態の変形例(図9参照)では、上部電極41を可撓性部材2の裏面の全面にわたり形成できるので、この場合は上部電極41として反射膜3と同質・同厚の金属膜を形成することで可撓性部材2の平面度を向上させることができる。
また、単一の記録層のみであっても、1周内のカバー厚の変化に追従した球面収差補正を行う光ディスク装置であれば好適に適用できる。
但し、この場合としても、一様な駆動力の印加に応じて所望の変形形状が得られるようにされている必要はある。
逆に、第6、第7の実施の形態における同じ中心を持つ楕円の形状による強度分布パターン2aとしても、第1、第2、第3の実施の形態の場合のように階段状としないパターンにより形成することができる。
但し、その場合には、例えば異なる材質が所定の位置に所定の割合で含まれるように可撓性部材2を形成する必要があり、製造工程が複雑化し、製造コストが増大する可能性がある。
これに対し凸部を形成する実施の形態の手法によれば、可撓性部材2は同一材質とすることができ、強度分布パターン2aとしてはエッチングによって形成することが可能となるので、その分低コストで実現できるというメリットがある。
Claims (6)
- 表面にミラー面が形成されると共に、上記表面とは逆側の裏面側において、最外周部にリブ状のフレーム部が形成され、且つ上記フレーム部を除く変形可能領域において上記ミラー面の中央部から外周方向にかけて断面厚が階段状に薄くなる断面形状パターンが与えられていると共に、上記変形可能領域内における最外周部分に断面厚が最薄となる肉薄部が形成された可撓性部材と、
上記可撓性部材に形成された上記階段状の上記断面形状パターンにおける中央部に形成された凸部又は上記フレーム部に対し駆動力を印加して、上記ミラー面の形状を変形させる駆動手段と
を備える変形可能ミラー装置。 - 上記駆動手段は、
上記可撓性部材に対して電磁力に基づく上記駆動力を印加して上記ミラー面を変形させるように構成されている
請求項1に記載の変形可能ミラー装置。 - 上記駆動手段は、
上記可撓性部材の上記中央部に形成された凸部に対して固着されたコイルホルダを有するボイスコイルモータを備え、このボイスコイルモータを駆動して上記コイルホルダによって上記可撓性部材に対して直接的に押圧/引圧力を印加することで、上記ミラー面を変形させるように構成される
請求項2に記載の変形可能ミラー装置。 - 上記駆動手段は、
上記フレーム部に駆動コイルが巻回されると共に上記中央部に形成された凸部が固定された上記可撓性部材について、上記駆動コイルに駆動電流を流すことで発生する電磁力に基づき、上記可撓性部材の外周部に対して押圧/引圧力を印加することで、上記ミラー面を変形させるように構成されている
請求項2に記載の変形可能ミラー装置。 - 上記ミラー面は、上記可撓性部材の一部のみに形成されている請求項1に記載の変形可能ミラー装置。
- 上記ミラー面は、上記可撓性部材の裏面に対しても形成されている請求項1に記載の変形可能ミラー装置。
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