JPWO2005045814A1 - 可変形ミラー、光学ヘッド及び光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

２層ディスクの記録再生用光学ヘッドでは、光透過層の厚さの違いによる球面収差補正が必要であり、小型化、低コスト化が困難である。 光を反射する反射面を有し、中央部に強磁性を有する部材が設けれた反射ミラー５と、磁力によって前記反射ミラー５の変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置１０とを備える。切換装置１０は、硬質磁性部材と、この硬質磁性部材の着磁及び消磁を行う着磁部材とを有する。光入射面から遠い第１記録層２１に集光する際には、反射ミラー５を平面ミラーとし、光入射面に近い第２記録層２２に集光する際には、切換装置により反射ミラー５を凹面状に変形させる。

Description

本発明は、光記録再生媒体に情報を記録／再生する光学ヘッドに関し、特に、２つの記録層を持つ光記録再生媒体の光透過層の厚みの変化に伴う球面収差を補正する光学ヘッド用の可変形ミラーと、それを用いた光学ヘッドおよび光記録再生装置に関するものである。

映像情報、音声情報またはコンピュータ用データ等を保存するため、再生専用光ディスク、相変化型光ディスク、光磁気ディスク等の光記録再生媒体が広く使用されている。この光記録再生媒体は、特にビデオテープに替わる映像記録媒体として、さらには高精細度ビデオ映像の記録媒体として用いられるに至り、これらの情報記録媒体に対する高記録密度化及び大容量化の要求は近年ますます強くなっている。
また、記録密度の向上により、小径のディスクを用いてビデオカメラ等のモバイル用途にも使用できるようになってきており、モバイル機器に搭載可能なように光学ヘッドの小型化、低消費電力化、低コスト化も求められている。
このような情報記録媒体の記録密度を上げるには、光学ヘッドに搭載される対物レンズの開口数ＮＡを大きくし、光源の光の波長λを短くして、対物レンズによって集光される光のスポット径を小径化するとともに、情報を記録する記録層を複数設けることが行われている。
例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、対物レンズの開口数ＮＡが０．４５、光源が発する光の波長が７８０ｎｍであるのに対して、より高記録密度化及び大容量化がなされたＤＶＤでは、対物レンズの開口数ＮＡが０．６、光の波長が６５０ｎｍとされている。
例えばディスクの光軸に対する傾きにより生じる収差は、光の波長が短くなるほど大きくなるため、より短波長の光を発する光源を用いる際、良好な光スポットを得るためには、収差を打ち消すように光透過層の厚さを薄くすることが有効である。このため、ＣＤでは光透過層の厚さが１．２ｍｍとしているのに対し、ＤＶＤでは０．６ｍｍとなっている。
また、再生専用のＤＶＤとして、２つの記録層を設けてディスク１枚の容量を約２倍にした２層ディスクが実用化されている。
この２層ディスクでは、層間クロストークを防ぐため２つの記録層間の間隔を０．０５５ｍｍとしている。一般に、光透過層の厚さが変化すると、集光された光には球面収差が生じ光スポットが劣化するが、この２層ディスクの場合、各記録層に対する光透過層の厚さは例えば０．６ｍｍと０．５４５ｍｍとなり、両者の差が小さく抑えられているので、発生する球面収差は許容範囲内に抑えられていた。
これに対し、更なる高密度化のため、現在では、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５、光の波長が４０５ｎｍとされ、光透過層の厚さが０．１ｍｍ程度のものの使用が考えられている。このようなディスクで２層ディスクを構成する場合、２層間の間隔を０．０２５ｍｍ程度設ける必要があり、２つの記録層のそれぞれに対する光透過層の厚さは例えば０．１ｍｍと０．０７５ｍｍとなるので、このような光透過層の厚さの違いにより生じる球面収差はもはや許容できない。
そのため、光透過層の厚さに応じて発生する球面収差を補正する方法が種々提案されている。
例えば、特開平９−１５２５０５号公報には、張力を与えた薄膜ミラーを静電力等で変形させて球面収差を補正する方法が開示されている。
また、特開平１１−２５９８９３号公報には、光源と対物レンズとの間に配されたコリメータレンズを移動させることによって、対物レンズに入射する平行光の広がり角度を変え、これにより対物レンズの入射側のＮＡを変化させて球面収差を補正することが開示されている。
しかし、このような従来の方法では、以下のような課題があった。
まず、薄膜ミラーを変形させる構成では、ミラーの初期状態を良好な平面に製作することが非常に困難でありコスト高となる。また、環境温度変化に対しても平面度を維持できるように薄膜ミラーに充分高い初期張力を与えると、ミラーを変形させるために非常に大きな静電力を要し、高い電圧で駆動する必要がある。
さらに、薄膜ミラーを変形した状態に維持するには、電圧を印加し続ける必要があり、大きな消費電力を要するので、２つの記録層に対して球面収差の補正量を切り替えるような用途には適さない。
一方、コリメータレンズを移動させる構成では、光学系の光路上に、レンズの移動スパン、ガイド構造、駆動アクチュエータ等を配置するスペースが必要で、光学ヘッドを小型化できない。
また、コリメータレンズは対物レンズのすぐ近くには配置できないため、コリメータレンズの移動によって平行光の広がり角度を変える構成にすると、対物レンズとの距離に応じて、レーザービームの利用効率やＲＩＭ強度（入射瞳の強度のＭＡＸ点を１００％としたときの瞳のエッジでの強度比）が大きく変化し、このため光学系の設計が困難となる。

本発明は、上記課題を解決し、２つの記録層に対して光透過層の厚さの違いに応じて球面収差を切り替える簡単な構造の可変形ミラーを提供し、さらには、モバイル機器にも搭載できるような小型で且つ低消費電力であり、しかも低コストの光学ヘッドおよび光記録再生装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は、光を反射する反射面を有し、少なくとも一部の部位が強磁性を有する部材によって構成される反射ミラーと、磁力によって前記反射ミラーの変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置とを備え、前記切換装置は、硬質磁性部材と、この硬質磁性部材の着磁及び消磁を行う着磁部材とを有している可変形ミラーとした。
前記硬質磁性部材を前記着磁コイルで着磁することにより、前記反射ミラーにおける強磁性を有する部材を吸引して前記反射ミラーを前記変形状態とし、前記着磁コイルで前記硬質磁性部材を消磁することにより、前記反射ミラーを前記非変形状態に復元させる構成とするのが好ましい。
前記着磁部材は、ヨークと、着磁コイルと、サブコイルとを含むものであってもよい。
前記サブコイルおよび前記ヨークの少なくとも一部を、前記反射ミラーの背面とその側部に配置するのが好ましい。
光を反射する反射面を有し、少なくとも一部の部位が強磁性を有する部材によって構成される反射ミラーと、磁力によって前記反射ミラーの変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置とを備え、前記切換装置は、永久磁石と、この永久磁石を前記反射ミラーに磁力が作用する第１位置と、この第１位置よりも前記強磁性を有する部材から離れた第２位置との間で移動させる可動機構とを有している構成とすることも可能である。
前記可動機構は、前記第２位置にある前記永久磁石を前記第１位置に移動させることにより、前記強磁性を有する部材を吸引して前記反射ミラーを前記変形状態とし、前記第１位置にある前記永久磁石を前記第２位置に移動させることにより、前記反射ミラーを非変形状態に復元させる構成とするのが好ましい。
前記可動機構は、前記永久磁石を支持する可動部と、この可動部を回動可能に支持する固定部と、前記可動部を前記第１位置と前記第２位置との間で回動動作させる駆動部とを有している構成とすることができる。
前記駆動部の少なくとも一部を前記反射ミラーの側部に配置するのが好ましい。
前記駆動部は、前記第２位置の永久磁石を吸引するヨークと、このヨークに装着された駆動コイルと、駆動磁石とを含むのが好ましい。
前記反射ミラーは、ガラス板からなる基材を備え、前記強磁性を有する部材は、前記基材の少なくとも一部に設けられている構成とすることができる。
また、前記反射ミラーは、強磁性を有する板材を基材としている構成とすることもできる。
前記強磁性を有する部材は、前記ヨークとともに磁気回路の一部を構成するのが好ましい。
前記反射面は、前記基材の表面に形成された反射コートによって構成されているのが好ましい。
前記反射コートは、誘電体多層膜からなるのが好ましい。
前記反射コートは、前記基材の両面にそれぞれ設けられている構成としてもよい。
また、前記反射コートは、前記基材の一方の面に設けられ、前記基材の他方の面には、前記反射コートと同等の熱膨張率を有するカウンタコートが設けられている構成としてもよい。
前記強磁性を有する部材は、硬質磁性体からなる構成としてもよい。
ベースと、前記ベースによって支持される保持部材とを備え、前記反射ミラーは、前記保持部材によって弾性的に保持され、前記ベースに前記切換装置が組み込まれている構成とするのが好ましい。
前記ベースには、前記反射ミラーの変形方向に窪んだくぼみ部が設けられており、前記反射ミラーは、前記ベースのくぼみ部を覆うように保持され、かつ、前記切換装置によって変形される際に前記くぼみ部に当接することで、その変形した状態に保持される構成とされているのが好ましい。
前記反射ミラーは、略楕円形状に形成されており、前記ベースのくぼみ部は、前記反射ミラーの形状に対応した略楕円形状に形成されているのが好ましい。
前記保持部材は、前記反射ミラーをばね力で前記ベースに押さえ付ける構成とすることができる。
前記保持部材は、前記ベースに組み付けられる基部と、この基部から延出される板ばね部と、この板ばね部に結合され且つ前記反射ミラーを押さえ付ける押さえ枠部とからなるのが好ましい。
前記保持部材は、弾性接着剤によって構成されていてもよい。
本発明は、光情報記録媒体へ光を集光させるように構成された光学ヘッドであって、前記光情報記録媒体へ光を集光させる対物レンズと、前記対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエータと、前記可変形ミラーとを備え、前記可変形ミラーは、光源から出射された光を前記対物レンズへ向かって反射させるように設置されている光学ヘッドとしてもよい。
この場合において、前記可変形ミラーは、前記対物レンズアクチュエータの下部の空間に設けられているのが好ましい。
本発明は、２つの記録層が設けられた光記録再生媒体に光を集光し、この光記録再生媒体への情報記録及び記録情報の読み出しの少なくとも一方を行う光記録再生装置であって、前記光学ヘッドと、前記光学ヘッドに前記反射ミラーの状態を切り換えるための電力を給電する給電部とを備えている光記録再生装置としてもよい。
この場合において、前記可変形ミラーは、光入射面から遠い第１の記録層に集光する際には、前記反射ミラーを平面ミラーとし、光入射面に近い第２の記録層に集光する際には、前記反射ミラーを前記反射面が凹面状になる凹面ミラーに変形させるのが好ましい。
前記給電部は、前記反射ミラーの状態を切り換える時のみパルス状の電圧を印加するのが好ましい。
本構成によって、簡単な構成で球面収差を補正する可変形ミラーを実現でき、また小型で低消費電力の光学ヘッドおよび光記録再生装置を実現することができる。
また、本発明の可変形ミラーによれば、２層ディスクの光透過層の厚さの違いによる球面収差を、簡単な構成で安価に補正する可変形ミラーを提供し、小型の光学ヘッドを実現できる。
また、対物レンズの付近で平行光の広がり角度を切り替える構成にできるので、レーザービームの利用効率やＲＩＭ強度の変化が抑えられ、光学系の設計が容易となる。
また、球面収差の補正には、２層の切替時にのみ短時間通電すればよいので、補正のために要する消費電力は最小限でよい。
従って、消費電力も少なく、モバイル機器にも搭載できるような、小型、低消費電力で低コストの光学ヘッドおよび光記録再生装置を実現できる。

図１は、本発明の実施形態１による光学ヘッドの構成を概略的に示す図である。
図２は、前記光学ヘッドにおいて、２層光ディスクの第１記録層に集光した状態を示す側面図である。
図３は、前記光学ヘッドにおいて、２層光ディスクの第２記録層に集光した状態を示す側面図である。
図４は、前記光学ヘッドに設けられる可変形ミラーの全体構成を示す斜視図である。
図５は、前記可変形ミラーの断面図である。
図６は、前記可変形ミラーを構成部品毎に分解して示す斜視図である。
図７は、サブコイルによる作用を説明するための説明図である。
図８は、２軸アクチュエータと可変形ミラーとの位置関係を示す図である。
図９は、本発明の実施形態１における弾性支持部材を接着剤で構成した別の例を示す断面図である。
図１０は、本発明の可変形ミラーの第２実施形態を示す斜視図である。
図１１は、前記可変形ミラーを構成部品ごとに分解して示す斜視図である。
図１２は、前記可変形ミラーの内部構造を示す側面断面図である。
図１３は、図１２のＸ−Ｘ線における断面図である。
図１４は、前記可変形ミラーにおいて、可動部が上方に位置する状態を示す図１２相当図である。
図１５は、本発明の可変形ミラーの第３実施形態を示す断面図である。
図１６は、本発明の第４実施形態による光記録再生装置の構成を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態１による光学ヘッドの構成を示す概略図である。
図１に示すように、光学ヘッド１００は、レーザー光源１と、偏光ビームスプリッタ２と、コリメータレンズ３と、１／４波長板４と、反射ミラー５を有する可変形ミラー１５と、対物レンズ６と、集光レンズ８と、光検出器９とを備えている。レーザー光源１は、レーザービームを出射する。偏光ビームスプリッタ２は、一方から入射されたレーザービームを透過する一方、他方から入射されたレーザービームを反射する。
１／４波長板４は、光の偏光方向を変換する。反射ミラー５は、光軸方向を偏向する。対物レンズ６は、レーザービームを２層光ディスク２０の情報記録面に集光させる。集光レンズ８は、２層光ディスク２０からの反射光を光検出器９の受光部に集光させる。
前記光学ヘッド１００において、レーザー光源１から射出されたレーザービームは、偏光ビームスプリッタ２を通過した後、コリメータレンズ３で平行光にビーム整形され、１／４波長板４を通って反射ミラー５で方向を９０度折り返し、対物レンズ６で集光されて、２層光ディスク２０の情報記録面に焦点を結ぶ。そして、２層光ディスク２０の情報記録面から反射したレーザービームの反射光は、対物レンズ６、反射ミラー５、１／４波長板４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッタ２をこの順に通り、集光レンズ８を介して光検出器９上に像を結ぶ。
対物レンズ６は、２軸アクチュエータ７に搭載されており、光検出器９から得られたサーボ信号に基づいて２層光ディスク２０に対してフォーカスサーボ動作及びトラッキングサーボ動作を行う。
次に、図２、図３を参照して２層光ディスク２０と可変形ミラー１５について説明する。
図２は、２層光ディスク２０の第１記録層２１に集光した状態を示す側面図であり、図３は、２層光ディスク２０の第２記録層２２に集光した状態を示す側面図である。
２層光ディスク２０は、基板２３の表面に第１記録層２１を設け、この第１記録層２１の表面に中間層２４を挟んで第２記録層２２を設け、この第２記録層２２の表面にさらにカバー層２５を積層した構造となっている。
直径１２ｃｍの４．７ＧＢのＤＶＤに対し、波長４０５ｎｍのレーザーと、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いると、１層当たり約２５ＧＢ、２層で約５０ＧＢの記録容量が得られる。
このようなディスクでは、ディスクの光軸に対する傾きにより発生する収差をＤＶＤと同程度に抑えるために光透過層の厚さを０．１ｍｍとしている。単層ディスクの場合は、カバー層２５の厚さが光透過層の厚さとなるので、０．１ｍｍのカバー層２５を設けることになる。これに対し、２層光ディスクの場合は、中間層２４の厚さが０．０２５ｍｍ必要であるので、カバー層２５の厚さは０．０７５ｍｍとなる。すなわち、第１記録層２１に集光する際は、光透過層の厚さｔ１＝０．１ｍｍであり、第２記録層２２に集光する際には、カバー層２５と中間層２４とからなる光透過層の厚さは、カバー層２５の厚さｔ２＝０．０７５ｍｍとなる。
一方、可変形ミラー１５は、反射ミラー５を備えている。反射ミラー５は薄い板状のミラーであり、例えば厚さ０．１ｍｍ程度のガラス基板を基材５ｂとし、この基材５ｂの表面に反射コートを施して成る。この反射コートの表面が、光を反射するための反射面となっている。基材５ｂは、外力が付加されない自然状態では反射によってレーザー光が乱れず、良好な平面度が維持でき、かつ、所定の力で変形し得るように厚さ等が設定されている。
例えば、３〜４ｍｍ程度のビーム径に対しては、ガラス基板の厚さを０．０５ｍｍから０．２ｍｍの間に設定すると、外力が作用しない限り平面度を維持でき、かつ、許容応力内で収差補正に必要な変形をさせることができる。この反射ミラー５は、自重のみによっては変形しない。したがって、反射ミラー５は、薄膜によって形成されるものと異なり、平面度を維持するために張力を与え続けるといったことが不要となっている。
９９％以上の充分な反射率を得るには反射コートとして誘電体多層膜を用いる。この誘電体多層膜の層数や誘電体の種類は、光の波長、反射率等に応じて適宜選択することができる。
ミラーの基材とコーティング膜とは熱膨張率が異なるので、基材が薄い場合には反射ミラー５のそりが問題となる。この場合、反射コートはミラーの両面に施すか、または反射コートを表面側に施すとともに背面側に反射コートと同等の熱膨張率を持つカウンタコートを施すのが望ましい。こうすれば、応力バランスが取りやすくなって、反りが生じ難くできる。
反射ミラー５は、ベース１１に形成されたくぼみ部１１ａを覆うように配置されている。そして、反射ミラー５は、脱落しないようにその外周部が弾性部材１２によって保持されている。
反射ミラー５には、強磁性を有する磁性部材５ａが設けられている。この磁性部材５ａは、基材５ｂの裏面における中央部に配設されている。磁性部材５ａを設ける方法には、有磁性ステンレス鋼板や珪素鋼板等を接着する方法、スパッタ法や真空蒸着法により鉄基酸化物等の磁性膜を形成する方法、磁性粉を塗布する方法などがある。
反射ミラー５の背後には、切換装置１０が設けられている。そして、駆動回路１０１によって切換装置１０に通電されると磁気吸引力Ｆが発生し、反射面が凹面状になるように反射ミラー５を変形させる。そして、吸引力Ｆをなくせば、反射ミラー５はもとの平面ミラーに復元する。例えば、厚さ０．１ｍｍのガラスミラーに対して０．０９８〜０．１４７Ｎ（１０〜１５ｇｆ）の吸引力を発生させると、頂点（反射ミラー５の中心部）の変位が約４μｍとなる変形が得られる。
本実施形態の光学ヘッドの光学系は、図２に示すように、反射ミラー５が平面板状である非変形状態で第１記録層２１に集光し、ｔ１＝０．１ｍｍの光透過層を透過して良好な光スポットが得られるように設計される。
このような光学系で、図３に示すように、第２記録層２２への集光に切り替えるには、フォーカス信号にオフセットを与え、対物レンズ６を一旦下方へ下げてから第２記録層２２へ再度フォーカス引き込み動作を行う。この時、光透過層はｔ２＝０．０７５ｍｍと薄くなるので、球面収差が発生する。
これを補正するため、駆動回路１０１によって切換装置１０に吸引力を発生させ、反射ミラー５を凹面状に変形させて、対物レンズ６に入射する平行光を収束光に変換する。これにより光透過層の厚さの違いによる球面収差は補正される。
光透過層の厚さの違い（中間層２４の厚さ）に応じて予め設定される変形量だけ反射ミラー５を変形させることにより、平行光を収束させる度合いが決定される。反射ミラー５の変形量は、ベース１１のくぼみ部１１ａによって規制される。そして、反射ミラー５がくぼみ部１１ａに当接し、それが維持されるだけの十分な吸引力Ｆを与えることにより、一定の変形量が保たれるようになっている。
反射ミラー５の変形量は、くぼみ部１１ａの深さに応じた値となる。このくぼみ部１１ａの深さは、光透過層の厚さの違い、対物レンズ６のＮＡ等によって光学的に決定される。そして、くぼみ部１１ａを構成する数μｍ程度の段差を誤差±１０％以内で正確に形成する必要がある。
くぼみ部１１ａを構成する微小な段差を正確に形成するには、反射ミラー５を支持するベース１１の表面を鏡面仕上げとする。また、段差を形成する方法としては、くぼみ部１１ａの領域をエッチング等の方法で削り取って段差を設ける方法や、逆にベース１１の外周部を無電解ニッケルめっき等の方法により肉盛して段差を形成する方法等がある。また、くぼみ部１１ａを平坦な鏡面に形成する一方、反射ミラー５の外周部における背面側に所定高さの段差を肉盛する方法もある。
反射ミラー５を反射面が凹面状になるように変形させると、くぼみ部１１ａよりも外周側に位置する部分はベース１１から離れる方向に変位する。このとき、反射ミラー５の外周部を弾性部材１２によって弾性的に保持していることで、反射ミラー５は無理なく湾曲面状に変形し、ミラー全体が凹面状となる。
反射ミラー５の外周部をベース１１に固着固定したとすると、外周部分が変位しなくなるので、この場合には凹面状に変形する領域が小さくなる。この結果、相対的により大きなミラーが必要となる。
これに対し、本実施形態では、反射ミラー５の外端部を弾性部材１２によってベース１１に対して変位可能に支持しているので、コンパクトな反射ミラー５にすることができる。また、外周部をベース１１に固着固定する場合に比べて、より小さな吸引力で所定の変形量を得ることができ、また反射ミラー５に発生する応力も小さく抑えることができる。
従って、本発明のように、反射ミラー５の外周部は弾性部材１２によって弾性的に保持するのが好適である。
次に、本発明の可変形ミラー１５の構成をさらに具体的に説明する。
図４は、本発明の可変形ミラー１５の構成を示す斜視図であり、図５はその断面図であり、図６は分解斜視図である。
図４から図６において、反射ミラー５は、ベース１１に対して、くぼみ部１１ａを覆うように設置され、弾性支持部材１２によって保持されている。反射ミラー５の背面には、強磁性を有する磁性部材５ａが設けられている。
すなわち、本可変形ミラー１５は、ベース１１と、このベース１１によって支持される保持部材１２と、この保持部材１２によって弾性的に保持され、かつ光を反射させる反射面を有する反射ミラー５と、この反射ミラー５の変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置１０とを備えている。
円形のレーザービームは、図４に矢印Ａで示すように、反射ミラー５に対し４５度の方向から入射し、９０度折り返して矢印Ｂの方向に反射して、その上方に配置された対物レンズ６に入射する。したがって、反射ミラー５に入射されるビームの断面は楕円形状となり、それに合わせて反射ミラー５は楕円形になっている。
ここで、ベース１１は、その上面が底面に対して傾斜した横長ブロック状の本体部１１ｂと、この本体部１１ｂに形成された前記くぼみ部１１ａとを備えている。くぼみ部１１ａは、本体部１１ｂの上面における中央部に設けられている。くぼみ部１１ａは、前述したように楕円形状に形成され、かつその全体に亘って一定の深さを有するように形成されている。この楕円形状は、横から見たときに円形になるような形状のものである。
また、くぼみ部１１ａには、前記上面とその裏面とを貫通する貫通孔１１ｃが形成されている。この貫通孔１１ｃは、前記反射ミラー５の磁性部材５ａが没入可能な大きさに構成されている。
図６に示すように、本体部１１ｂの長さ方向の両端部には、それぞれ切欠き部１１ｄが形成されている。つまり、くぼみ部１１ａの両側にそれぞれ切欠き部１１ｄが設けられている。両切欠き部１１ｄは、それぞれ矩形断面状に形成されており、後述のサブコイル１０ｄを収納可能な大きさとされている。
弾性支持部材１２は、薄い金属板をプレス加工した部材であり、基部１２ｃと板ばね部１２ａと押さえ枠部１２ｂとが一体に形成されている。弾性支持部材１２は、例えばばね鋼やステンレス鋼等によって形成することができる。
基部１２ｃは、ベース１１の本体部１１ｂに組み付けられる矩形枠状に形成されるものであり、本体部１１ｂをその両側から挟み込む爪部１２ｄを有している。これにより、弾性支持部材１２は、ベース１１に係合されるようになっている。
板ばね部１２ａは、基部１２ｃの四隅からそれぞれ内側に向かって延出されている。板ばね部１２ａは、その板厚方向に弾性変形可能となっている。
押さえ枠部１２ｂは、反射ミラー５の外周部に沿った楕円状の円周状に形成されるものであり、各板ばね部１２ａの先端部（内端部）を接続している。
このように形成された弾性支持部材１２をベース１１に取り付けると、爪部１２ｄが本体部１１ｂと係合して弾性支持部材１２の基部１２ｃが位置決めされる。そして、この状態で板ばね部１２ａがわずかに撓んで押さえ枠部１２ｂが反射ミラー５を押さえて保持するようになっている。
可変形ミラー１５は、反射ミラー５を変形状態と非変形状態とに切り換える切換装置１０を備えている。この切換装置１０は、硬質磁性部材１０ａと、着磁部材１０ｆとを備えている。
前記硬質磁性部材１０ａは、強い保磁力を有する硬質磁気材料からなる部材であり、ベース１１内に組み込まれている。そして、硬質磁性部材１０ａは、その先端が磁性部材５ａに対向するようにベース１１の貫通孔１１ｃの裏側に配置されている。
前記着磁部材１０ｆは、硬質磁性部材１０ａに固着されたヨーク１０ｂと、硬質磁性部材１０ａに巻き付けられた着磁コイル１０ｃとを有する。
着磁コイル１０ｃに通電することで所定の起磁力を発生し、硬質磁性部材１０ａを着磁または消磁することができるようになっている。
硬質磁性部材１０ａは一旦着磁されると、着磁コイル１０ｃの通電をなくしても磁界を保持し、所定の磁束密度を与えて磁性部材５ａを吸引する。
このとき、磁性部材５ａは、反射ミラー５の背面がベース１１のくぼみ部１１ａに当接するまで吸引され、反射ミラー５は、くぼみ部１１ａに当接した変形状態となる。これにより、反射ミラー５は、反射面が凹面状となる湾曲面状で、かつ一定の変形量に維持される。
硬質磁性部材１０ａに着磁するには、必要な磁界を発生するに充分な電圧パルスを着磁コイル１０ｃに印加する。磁性部材５ａの変位量は数ミクロン程度であり、１０〜数１０ボルト程度の電圧パルスを与えることで、変形状態と非変形状態を切り換え可能な着磁及び消磁を行うことができると考えられる。
磁化された硬質磁性部材１０ａを消磁する際には、徐々に減衰する交番電圧を着磁コイル１０ｃに印加し完全に消磁する方法と、着磁電圧よりも低い逆電圧を印加して、残留磁束をほぼゼロにする方法とがある。
図７に示すように、ヨーク１０ｂは、ベース１１の両側部に延伸されており、このヨーク１０ｂの両延伸部１０ｅにはそれぞれサブコイル１０ｄが設けられている。
図７は、サブコイル１０ｄの位置関係を示している。同図に示すように、着磁コイル１０ｃが、例えば着磁時に磁界Ｈ１の向きに磁界を発生するのに対し、ヨーク延伸部１０ｅに巻かれたサブコイル１０ｄは、Ｈ２の向きの磁界を発生するよう通電される。すなわち、サブコイル１０ｄには、着磁コイル１０ｃの発生する磁界Ｈ１を、ヨーク１０ｂ及びヨーク延伸部１０ｅを介して増強するよう通電される。
このような構成により、着磁コイル１０ｃだけを設けた場合に比べ、より低い電圧で大きな起磁力が得られる。
また、サブコイル１０ｄが配置されるスペースは、その上方に設けられた対物レンズ６の２軸アクチュエータ７のちょうど下側に当たる。このため、サブコイル１０ｄが２軸アクチュエータ７の幅と同程度になるように可変形ミラー１５を構成すれば、これによって光学ヘッドが大型化することはない。
具体的に説明すると、２層光ディスク２０側から見た図８に示すように、対物レンズアクチュエータである２軸アクチュエータ７は、固定部７ｄと、この固定部７ｄにサスペンションワイヤ７ｂを介して変位可能に接続された対物レンズホルダ７ａと、対物レンズホルダ７ａに駆動力を付与する磁気回路７ｃとを備えている。対物レンズ６は、対物レンズホルダ７ａに保持されている。磁気回路７ｃは、レーザービーム１０２の光軸方向における対物レンズホルダ７ａの両側にそれぞれ配設されており、前記サブコイル１０ｄは、これと直交する方向に並んでいる。
以上説明したように、本実施形態では、反射ミラー５の磁性部材５ａを吸着するのに硬質磁性部材１０ａを用いるようにしたので、着磁時又は消磁時にだけ着磁コイル１０ｃに通電するだけで、反射ミラー５を変形状態と非変形状態とに切り換えることができる。したがって、消費電力を低減することができ、モバイル機器にも好適なものとすることができる。
しかも、反射ミラー５の背面側に配設されるベース１１にくぼみ部１１ａを設けて、このくぼみ部１１ａに反射ミラー５を当接させることによって反射ミラー５の変形を規制するようにしたので、簡易な構成で反射ミラー５の変形量を精度よく維持することができる。
また、本実施形態では、反射ミラー５を楕円形にしたので、反射ミラー５を対物レンズのすぐ近くに配置するのに好適なものとなっている。
また、本実施形態では、反射ミラー５をばね支持するための弾性支持部材１２をベース１１に嵌め込んで可変形ミラー１５を組み立てる構成としているので、可変形ミラー１５の組立て性に優れる。
ここで、本実施形態の変形例について説明する。
図９に弾性支持部材１２の別の実施例を示している。同図に示すように、弾性支持部材１２は、固化後も弾性を持つ接着剤によって構成されている。そして、この弾性支持部材１２は、反射ミラー５の外周部を弾性的に保持しており、前述の構成と同様の動作が可能となっている。この場合、前記接着剤は、反射ミラー５の変形ムラが生じないように反射ミラー５の外周の全周に渡って均一に塗布するのが望ましい。
接着剤として、変性アクリルを主成分とする紫外線硬化樹脂からなるものを用いることができる。特に、柔軟な硬化物を形成するものが好適であり、例えば、スリーエム社製スリーポンド３０８１Ｂを用いることができる。
また、本実施形態では、反射ミラー５に磁性部材５ａを設ける構成としたが、これに代え、反射ミラーに硬質磁性体を設ける構成としてもよい。
（実施の形態２）
次に、本発明の可変形ミラー１５の第２の実施の形態について具体的に説明する。ここでは、前記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１０は、本発明の可変形ミラー１５の第２の実施の形態を示す斜視図であり、図１１は、その構成部材ごとに分解して示す斜視図である。反射ミラー５、ベース１１、弾性支持部材１２の構成は前記実施の形態１と同様である。
図１０、図１１に示すように、ベース１１には軸溝１１ｂが形成されており、ベース１１内には、この軸溝１１ｂに回動可能に支持される可動部３０が組み込まれている。
可動部３０は、可動部ベース３３と、駆動ヨーク３４と、駆動磁石３５とを備えている。
可動部ベース３３には、中央に大きく矩形凹部３３ｂが形成されている。また可動部ベース３３の両側には、それぞれ回動軸３３ａが設けられている。この回動軸３３ａは、ベース１１上面に形成されている貫通孔１１ｃに対して位置ずれしたところをベース１１上面と平行な方向に延びており、この回動軸３３ａは前記軸溝１１ｂに挿入されている。そして、可動部ベース３３は、回動軸３３ａ回りに回動可能となっている。つまり、可動部ベース３３は、ベース１１によって回動可能に支持されている。
駆動ヨーク３４と駆動磁石３５は、矩形凹部３３ｂの両側に位置する腕部の先端にそれぞれ固定されている。これらが可動部ベース３３の回動軸３３ａ回りに回動する回動部となっている。
矩形凹部３３ｂ内には、永久磁石３１と回動部ヨーク３２とが配設されている。永久磁石３１は回動部ヨーク３２に固定されており、回動部ヨーク３２は可動部ベース３３に取り付けられている。したがって、永久磁石３１は可動部ベース３３に支持されており、永久磁石３１及び回動部ヨーク３２は、可動部ベース３３と一体となって回動軸３３ａ回りに移動可能となっている。
ベース１１の下部には固定ヨーク３７が設けられている。この固定ヨーク３７は、底部３７ｄと、この底部３７ｄに接続された支持突起３７ａと、底部３７ｄの両端部から起立する直立部３７ｂと、底部３７ｄの背面側から起立する突起部３７ｃとからなる。前記支持突起３７ａは前記軸溝１１ｂとの間に前記回動軸３３ａを挟み込み、回動軸３３ａを下から支える。前記直立部３７ｂには、それぞれ駆動コイル３６が取り付けられている。前記突起部３７ｃは、ベース１１の下端部から背面部に沿って上方に延びている。
図１２は、実施の形態２の内部構造を示す断面側面図であり、図１３は、図１２のＸ−Ｘ断面平面図である。
図１２に示すように、可動部３０が水平状態にあるときに永久磁石３１は第２位置となっている。この第２位置では、永久磁石３１は回動軸３３ａの側方に位置しており、この状態で永久磁石３１は、反射ミラー５の背面の磁性部材５ａよりも固定ヨーク３７の突起部３７ｃの近くに位置している。そして、永久磁石３１は、固定ヨーク３７の突起部３７ｃに吸引されており、磁性部材５ａには永久磁石３１による吸引力が及ばないようになっている。
図１３に示すように、可動部３０の両側部に設けられた駆動磁石３５は、それぞれ駆動ヨーク３４と固定ヨーク３７の直立部３７ｂとの間に配置されている。そして、ギャップ磁束Ｂが発生する磁気ギャップに駆動コイル３６が配置されている。これにより、駆動コイル３６に通電すると、電流ｉが磁束Ｂに作用して、上向きの駆動力Ｆが発生するよう構成されている。
そして、駆動力Ｆが永久磁石３１と突起部３７ｃとの間に生じている吸引力を上回ると、可動部３０はその吸引力に逆らって上方へ回動する。
図１４は、可動部３０が上方に位置する状態を示す側面断面図である。
図１４において、永久磁石３１は、反射ミラー５の背面の磁性部材５ａに接近する。そして、永久磁石３１は、磁性部材５ａとの間に吸引力が働いて、可動部ヨーク３２がベース１１の内面に当接した状態で保持される第１位置となる。この第１位置において、永久磁石３１は、反射ミラー５の磁性部材５ａのちょうど裏側に位置している。
同時に、磁性部材５ａは前記吸引力によって永久磁石３１の方向に引き付けられ、これにより反射ミラー５は凹面状に変形する。その変形量は、反射ミラー５の背面がベース１１のくぼみ部１１ａに当接することで規制されている。
この状態で、駆動コイル３６に逆向きに電流を通電すると、上述とは逆に下向きの駆動力が発生し、これにより、磁性部材５ａとの吸引力に打ち勝って、可動部３０は下方へ回動駆動され、図１２の第２位置の状態に戻る。
すなわち、可動部３０は、上方に位置する時は磁性部材５ａに吸引され、また下方に位置する時は突起部３７ｃに吸引され、それぞれの状態で姿勢が維持されるので、駆動コイル３６への通電は可動部の位置を変更する間だけでよい。
このような構成により、２層ディスクへの記録再生時、２層を切り換える時の短時間のみ駆動コイル３６に通電するだけで、光透過層の厚さの違いによる球面収差を補正することができる。
しかも、本実施形態２では、可動部３０が回動することによって第１位置と第２位置との間を移動するように構成しているので、両位置を切り換える構成を簡素なな構成で実現することが可能となっている。
また、駆動コイル３６や固定ヨーク３７は、実施の形態１と同様に、反射ミラー５の両側にそれぞれ設けられており、その上方に配設された対物レンズ６の２軸アクチュエータ７の下部に当たる。このため、可変形ミラー１５を２軸アクチュエータ７の幅と同程度に構成すれば光学ヘッドがこれにより大型化することはない。
なお、本実施の形態２では、永久磁石３１を備えた可動部３０が回動する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、可動部を反射ミラー５に対して垂直な方向に平行移動させても良いし、反射ミラー５の面方向に平行移動させても良い。このようにしても、永久磁石３１と反射ミラー５の背面の磁性部材５ａの距離が変化するので、同等の効果を得ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、その説明を省略するが、前記実施の形態１と同様である。
（実施の形態３）
次に、本発明の可変形ミラー１５の第３の実施の形態について説明する。ここでは、前記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１５は、本発明の可変形ミラー１５の第３実施形態を示す断面図である。同図に示すように、磁性部材５ａは、反射ミラー５を構成する基材５ｂの背面の全面に亘って設けられており、吸引力が全体に及ぶようになっている。一方、ベース１１のくぼみ部１１ａは、反射ミラー５の変形に合わせた凹曲面状に形成されている。
このような構成では、磁性部材５ａを反射ミラー５の中央部のみに設ける場合に比べ、吸引面積が広くなるので、同じギャップ磁束密度を与えた場合でも、全体としてより大きな吸引力を得ることができる。また、反射ミラー５はくぼみ部１１ａの曲面形状に倣って変形するため、くぼみ部１１ａの曲面形成のための加工に精度を要するが、より正確に収差補正を行う必要がある場合に、高精度に変形させることができる。
なお、図１５では、切換装置１０を実施の形態１と同様の構成としているが、これに限られるものではなく、実施の形態２の切換装置と同様の構成とすることも可能である。
また、本実施形態では、反射ミラー５としてガラス基板からなる基材５ｂに反射コートを施した構成としたが、反射ミラー５の基材そのものを強磁性体で構成することも可能である。例えば、厚さ０．１ｍｍの磁性ステンレス鋼板の表面を鏡面研磨し、反射コートを施して反射ミラーとすると、０．２９４〜０．３９２Ｎ（３０〜４０ｇｆ）の吸引力で頂点の変位が約４μｍとなる変形が得られる。
この構成によれば、反射コートが基材の防錆コートを兼ね、また貼り合わせや蒸着等の工程が不要となるので、可変形ミラー１５を低コストに製造することができる。しかも、反射ミラー５を割れにくくすることができるので、ガラス基板のものに比べて取り扱いが容易になるという効果がある。
また、本実施の形態ではいずれも切換装置を反射ミラー５の両側に設ける構成としたが、片側にだけに設けてる構成としてもよい。
その他の構成、作用及び効果は、前記実施形態１と同様である。
（実施の形態４）
図１６は、本発明の第４の実施形態による光記録再生装置を概略的に示す。光記録再生装置は、前記実施の形態１による光学ヘッド１００と、回転駆動機構４２と、給電部４４と、受光装置５３と、再生装置４７と、トラッキングサーボ機構４８と、フォーカスサーボ機構４９とを備えている。なお、光学ヘッド１００として、実施の形態２又は３のものに構成してもよい。
光記録再生装置では、光学ヘッド１００の対物レンズ６から出射されて２層光ディスク２０の記録面に収束する光によって、情報の記録、消去、及び読み取りが行われる。
回転駆動機構４２は、モータ（不図示）を備えており、軸に装着された光ディスク２０を回転駆動する。
給電部４４は、光学ヘッド１００、回転駆動機構４２等に電力を供給する。この給電部４４は、光学ヘッド１００の切換装置１０に対してパルス状の電圧を印加するように構成されている。
受光装置５３は、光ヘッド４０によって分岐された反射光に基づいて、再生信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号を生成する。
再生装置４７は、再生信号に基づいて光ディスク２０に記録された情報を再生するもので、当該情報が例えば映像情報及び音声情報であれば、映像信号及び音声信号へ変換する。トラッキングサーボ機構４８は、トラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング誤差を補償するように光ヘッド４０を制御する。同様に、フォーカスサーボ機構４９は、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス誤差を補償するように光ヘッド２０を制御する。
本光記録再生装置は、２つの記録層を持つ光記録再生媒体２０に対し、光入射面から遠い第１記録層２１に集光する際には、前記反射ミラー５を平面ミラーとし（図２参照）、光入射面に近い第２記録層２２に集光する際には、前記切換装置により反射ミラー５を凹面状に変形させる（図３参照）。このとき、反射ミラー５の形状を変更する時のみパルス状の電圧が印加されることにより、反射ミラー５の形状が前述したように変化する。

以上説明したように、本発明は、変形可能な反射ミラーを備え、その反射ミラーを変形状態及び非変形状態とに切り換える可変形ミラー、この可変形ミラーを備え、球面収差を補正して２層ディスクへ記録再生する光学ヘッドおよび光記録再生装置等として有用である。

本発明は、光記録再生媒体に情報を記録／再生する光学ヘッドに関し、特に、２つの記録層を持つ光記録再生媒体の光透過層の厚みの変化に伴う球面収差を補正する光学ヘッド用の可変形ミラーと、それを用いた光学ヘッドおよび光記録再生装置に関するものである。

映像情報、音声情報またはコンピュータ用データ等を保存するため、再生専用光ディスク、相変化型光ディスク、光磁気ディスク等の光記録再生媒体が広く使用されている。この光記録再生媒体は、特にビデオテープに替わる映像記録媒体として、さらには高精細度ビデオ映像の記録媒体として用いられるに至り、これらの情報記録媒体に対する高記録密度化及び大容量化の要求は近年ますます強くなっている。

また、記録密度の向上により、小径のディスクを用いてビデオカメラ等のモバイル用途にも使用できるようになってきており、モバイル機器に搭載可能なように光学ヘッドの小型化、低消費電力化、低コスト化も求められている。

このような情報記録媒体の記録密度を上げるには、光学ヘッドに搭載される対物レンズの開口数ＮＡを大きくし、光源の光の波長λを短くして、対物レンズによって集光される光のスポット径を小径化するとともに、情報を記録する記録層を複数設けることが行われている。

例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、対物レンズの開口数ＮＡが０．４５、光源が発する光の波長が７８０ｎｍであるのに対して、より高記録密度化及び大容量化がなされたＤＶＤでは、対物レンズの開口数ＮＡが０．６、光の波長が６５０ｎｍとされている。

例えばディスクの光軸に対する傾きにより生じる収差は、光の波長が短くなるほど大きくなるため、より短波長の光を発する光源を用いる際、良好な光スポットを得るためには、収差を打ち消すように光透過層の厚さを薄くすることが有効である。このため、ＣＤでは光透過層の厚さが１．２ｍｍとしているのに対し、ＤＶＤでは０．６ｍｍとなっている。

また、再生専用のＤＶＤとして、２つの記録層を設けてディスク１枚の容量を約２倍にした２層ディスクが実用化されている。

この２層ディスクでは、層間クロストークを防ぐため２つの記録層間の間隔を０．０５５ｍｍとしている。一般に、光透過層の厚さが変化すると、集光された光には球面収差が生じ光スポットが劣化するが、この２層ディスクの場合、各記録層に対する光透過層の厚さは例えば０．６ｍｍと０．５４５ｍｍとなり、両者の差が小さく抑えられているので、発生する球面収差は許容範囲内に抑えられていた。

これに対し、更なる高密度化のため、現在では、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５、光の波長が４０５ｎｍとされ、光透過層の厚さが０．１ｍｍ程度のものの使用が考えられている。このようなディスクで２層ディスクを構成する場合、２層間の間隔を０．０２５ｍｍ程度設ける必要があり、２つの記録層のそれぞれに対する光透過層の厚さは例えば０．１ｍｍと０．０７５ｍｍとなるので、このような光透過層の厚さの違いにより生じる球面収差はもはや許容できない。

そのため、光透過層の厚さに応じて発生する球面収差を補正する方法が種々提案されている。

例えば、特開平９−１５２５０５号公報には、張力を与えた薄膜ミラーを静電力等で変形させて球面収差を補正する方法が開示されている。

また、特開平１１−２５９８９３号公報には、光源と対物レンズとの間に配されたコリメータレンズを移動させることによって、対物レンズに入射する平行光の広がり角度を変え、これにより対物レンズの入射側のＮＡを変化させて球面収差を補正することが開示されている。

しかし、このような従来の方法では、以下のような課題があった。

まず、薄膜ミラーを変形させる構成では、ミラーの初期状態を良好な平面に製作することが非常に困難でありコスト高となる。また、環境温度変化に対しても平面度を維持できるように薄膜ミラーに充分高い初期張力を与えると、ミラーを変形させるために非常に大きな静電力を要し、高い電圧で駆動する必要がある。

さらに、薄膜ミラーを変形した状態に維持するには、電圧を印加し続ける必要があり、大きな消費電力を要するので、２つの記録層に対して球面収差の補正量を切り替えるような用途には適さない。

一方、コリメータレンズを移動させる構成では、光学系の光路上に、レンズの移動スパン、ガイド構造、駆動アクチュエータ等を配置するスペースが必要で、光学ヘッドを小型化できない。

また、コリメータレンズは対物レンズのすぐ近くには配置できないため、コリメータレンズの移動によって平行光の広がり角度を変える構成にすると、対物レンズとの距離に応じて、レーザービームの利用効率やＲＩＭ強度（入射瞳の強度のＭＡＸ点を１００％としたときの瞳のエッジでの強度比）が大きく変化し、このため光学系の設計が困難となる。

本発明は、上記課題を解決し、２つの記録層に対して光透過層の厚さの違いに応じて球面収差を切り替える簡単な構造の可変形ミラーを提供し、さらには、モバイル機器にも搭載できるような小型で且つ低消費電力であり、しかも低コストの光学ヘッドおよび光記録再生装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、光を反射する反射面を有し、少なくとも一部の部位が強磁性を有する部材によって構成される反射ミラーと、磁力によって前記反射ミラーの変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置とを備え、前記切換装置は、硬質磁性部材と、この硬質磁性部材の着磁及び消磁を行う着磁部材とを有している可変形ミラーとした。

前記硬質磁性部材を前記着磁コイルで着磁することにより、前記反射ミラーにおける強磁性を有する部材を吸引して前記反射ミラーを前記変形状態とし、前記着磁コイルで前記硬質磁性部材を消磁することにより、前記反射ミラーを前記非変形状態に復元させる構成とするのが好ましい。

前記着磁部材は、ヨークと、着磁コイルと、サブコイルとを含むものであってもよい。

前記サブコイルおよび前記ヨークの少なくとも一部を、前記反射ミラーの背面とその側部に配置するのが好ましい。

光を反射する反射面を有し、少なくとも一部の部位が強磁性を有する部材によって構成される反射ミラーと、磁力によって前記反射ミラーの変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置とを備え、前記切換装置は、永久磁石と、この永久磁石を前記反射ミラーに磁力が作用する第１位置と、この第１位置よりも前記強磁性を有する部材から離れた第２位置との間で移動させる可動機構とを有している構成とすることも可能である。

前記可動機構は、前記第２位置にある前記永久磁石を前記第１位置に移動させることにより、前記強磁性を有する部材を吸引して前記反射ミラーを前記変形状態とし、前記第１位置にある前記永久磁石を前記第２位置に移動させることにより、前記反射ミラーを非変形状態に復元させる構成とするのが好ましい。

前記可動機構は、前記永久磁石を支持する可動部と、この可動部を回動可能に支持する固定部と、前記可動部を前記第１位置と前記第２位置との間で回動動作させる駆動部とを有している構成とすることができる。

前記駆動部の少なくとも一部を前記反射ミラーの側部に配置するのが好ましい。

前記駆動部は、前記第２位置の永久磁石を吸引するヨークと、このヨークに装着された駆動コイルと、駆動磁石とを含むのが好ましい。

前記反射ミラーは、ガラス板からなる基材を備え、前記強磁性を有する部材は、前記基材の少なくとも一部に設けられている構成とすることができる。

また、前記反射ミラーは、強磁性を有する板材を基材としている構成とすることもできる。

前記強磁性を有する部材は、前記ヨークとともに磁気回路の一部を構成するのが好ましい。

前記反射面は、前記基材の表面に形成された反射コートによって構成されているのが好ましい。

前記反射コートは、誘電体多層膜からなるのが好ましい。

前記反射コートは、前記基材の両面にそれぞれ設けられている構成としてもよい。

また、前記反射コートは、前記基材の一方の面に設けられ、前記基材の他方の面には、前記反射コートと同等の熱膨張率を有するカウンタコートが設けられている構成としてもよい。

前記強磁性を有する部材は、硬質磁性体からなる構成としてもよい。

ベースと、前記ベースによって支持される保持部材とを備え、前記反射ミラーは、前記保持部材によって弾性的に保持され、前記ベースに前記切換装置が組み込まれている構成とするのが好ましい。

前記ベースには、前記反射ミラーの変形方向に窪んだくぼみ部が設けられており、前記反射ミラーは、前記ベースのくぼみ部を覆うように保持され、かつ、前記切換装置によって変形される際に前記くぼみ部に当接することで、その変形した状態に保持される構成とされているのが好ましい。

前記反射ミラーは、略楕円形状に形成されており、前記ベースのくぼみ部は、前記反射ミラーの形状に対応した略楕円形状に形成されているのが好ましい。

前記保持部材は、前記反射ミラーをばね力で前記ベースに押さえ付ける構成とすることができる。

前記保持部材は、前記ベースに組み付けられる基部と、この基部から延出される板ばね部と、この板ばね部に結合され且つ前記反射ミラーを押さえ付ける押さえ枠部とからなるのが好ましい。

前記保持部材は、弾性接着剤によって構成されていてもよい。

本発明は、光情報記録媒体へ光を集光させるように構成された光学ヘッドであって、前記光情報記録媒体へ光を集光させる対物レンズと、前記対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエータと、前記可変形ミラーとを備え、前記可変形ミラーは、光源から出射された光を前記対物レンズへ向かって反射させるように設置されている光学ヘッドとしてもよい。

この場合において、前記可変形ミラーは、前記対物レンズアクチュエータの下部の空間に設けられているのが好ましい。

本発明は、２つの記録層が設けられた光記録再生媒体に光を集光し、この光記録再生媒体への情報記録及び記録情報の読み出しの少なくとも一方を行う光記録再生装置であって、前記光学ヘッドと、前記光学ヘッドに前記反射ミラーの状態を切り換えるための電力を給電する給電部とを備えている光記録再生装置としてもよい。

この場合において、前記可変形ミラーは、光入射面から遠い第１の記録層に集光する際には、前記反射ミラーを平面ミラーとし、光入射面に近い第２の記録層に集光する際には、前記反射ミラーを前記反射面が凹面状になる凹面ミラーに変形させるのが好ましい。

前記給電部は、前記反射ミラーの状態を切り換える時のみパルス状の電圧を印加するのが好ましい。

本構成によって、簡単な構成で球面収差を補正する可変形ミラーを実現でき、また小型で低消費電力の光学ヘッドおよび光記録再生装置を実現することができる。

また、本発明の可変形ミラーによれば、２層ディスクの光透過層の厚さの違いによる球面収差を、簡単な構成で安価に補正する可変形ミラーを提供し、小型の光学ヘッドを実現できる。

また、対物レンズの付近で平行光の広がり角度を切り替える構成にできるので、レーザービームの利用効率やＲＩＭ強度の変化が抑えられ、光学系の設計が容易となる。

また、球面収差の補正には、２層の切替時にのみ短時間通電すればよいので、補正のために要する消費電力は最小限でよい。

従って、消費電力も少なく、モバイル機器にも搭載できるような、小型、低消費電力で低コストの光学ヘッドおよび光記録再生装置を実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態１による光学ヘッドの構成を示す概略図である。

図１に示すように、光学ヘッド１００は、レーザー光源１と、偏光ビームスプリッタ２と、コリメータレンズ３と、１／４波長板４と、反射ミラー５を有する可変形ミラー１５と、対物レンズ６と、集光レンズ８と、光検出器９とを備えている。レーザー光源１は、レーザービームを出射する。偏光ビームスプリッタ２は、一方から入射されたレーザービームを透過する一方、他方から入射されたレーザービームを反射する。

１／４波長板４は、光の偏光方向を変換する。反射ミラー５は、光軸方向を偏向する。対物レンズ６は、レーザービームを２層光ディスク２０の情報記録面に集光させる。集光レンズ８は、２層光ディスク２０からの反射光を光検出器９の受光部に集光させる。

前記光学ヘッド１００において、レーザー光源１から射出されたレーザービームは、偏光ビームスプリッタ２を通過した後、コリメータレンズ３で平行光にビーム整形され、１／４波長板４を通って反射ミラー５で方向を９０度折り返し、対物レンズ６で集光されて、２層光ディスク２０の情報記録面に焦点を結ぶ。そして、２層光ディスク２０の情報記録面から反射したレーザービームの反射光は、対物レンズ６、反射ミラー５、１／４波長板４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッタ２をこの順に通り、集光レンズ８を介して光検出器９上に像を結ぶ。

対物レンズ６は、２軸アクチュエータ７に搭載されており、光検出器９から得られたサーボ信号に基づいて２層光ディスク２０に対してフォーカスサーボ動作及びトラッキングサーボ動作を行う。

次に、図２、図３を参照して２層光ディスク２０と可変形ミラー１５について説明する。

図２は、２層光ディスク２０の第１記録層２１に集光した状態を示す側面図であり、図３は、２層光ディスク２０の第２記録層２２に集光した状態を示す側面図である。

２層光ディスク２０は、基板２３の表面に第１記録層２１を設け、この第１記録層２１の表面に中間層２４を挟んで第２記録層２２を設け、この第２記録層２２の表面にさらにカバー層２５を積層した構造となっている。

直径１２ｃｍの４．７ＧＢのＤＶＤに対し、波長４０５ｎｍのレーザーと、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いると、１層当たり約２５ＧＢ、２層で約５０ＧＢの記録容量が得られる。

このようなディスクでは、ディスクの光軸に対する傾きにより発生する収差をＤＶＤと同程度に抑えるために光透過層の厚さを０．１ｍｍとしている。単層ディスクの場合は、カバー層２５の厚さが光透過層の厚さとなるので、０．１ｍｍのカバー層２５を設けることになる。これに対し、２層光ディスクの場合は、中間層２４の厚さが０．０２５ｍｍ必要であるので、カバー層２５の厚さは０．０７５ｍｍとなる。すなわち、第１記録層２１に集光する際は、光透過層の厚さｔ１＝０．１ｍｍであり、第２記録層２２に集光する際には、カバー層２５と中間層２４とからなる光透過層の厚さは、カバー層２５の厚さｔ２＝０．０７５ｍｍとなる。

一方、可変形ミラー１５は、反射ミラー５を備えている。反射ミラー５は薄い板状のミラーであり、例えば厚さ０．１ｍｍ程度のガラス基板を基材５ｂとし、この基材５ｂの表面に反射コートを施して成る。この反射コートの表面が、光を反射するための反射面となっている。基材５ｂは、外力が付加されない自然状態では反射によってレーザー光が乱れず、良好な平面度が維持でき、かつ、所定の力で変形し得るように厚さ等が設定されている。

例えば、３〜４ｍｍ程度のビーム径に対しては、ガラス基板の厚さを０．０５ｍｍから０．２ｍｍの間に設定すると、外力が作用しない限り平面度を維持でき、かつ、許容応力内で収差補正に必要な変形をさせることができる。この反射ミラー５は、自重のみによっては変形しない。したがって、反射ミラー５は、薄膜によって形成されるものと異なり、平面度を維持するために張力を与え続けるといったことが不要となっている。

９９％以上の充分な反射率を得るには反射コートとして誘電体多層膜を用いる。この誘電体多層膜の層数や誘電体の種類は、光の波長、反射率等に応じて適宜選択することができる。

ミラーの基材とコーティング膜とは熱膨張率が異なるので、基材が薄い場合には反射ミラー５のそりが問題となる。この場合、反射コートはミラーの両面に施すか、または反射コートを表面側に施すとともに背面側に反射コートと同等の熱膨張率を持つカウンタコートを施すのが望ましい。こうすれば、応力バランスが取りやすくなって、反りが生じ難くできる。

反射ミラー５は、ベース１１に形成されたくぼみ部１１ａを覆うように配置されている。そして、反射ミラー５は、脱落しないようにその外周部が弾性部材１２によって保持されている。

反射ミラー５には、強磁性を有する磁性部材５ａが設けられている。この磁性部材５ａは、基材５ｂの裏面における中央部に配設されている。磁性部材５ａを設ける方法には、有磁性ステンレス鋼板や珪素鋼板等を接着する方法、スパッタ法や真空蒸着法により鉄基酸化物等の磁性膜を形成する方法、磁性粉を塗布する方法などがある。

反射ミラー５の背後には、切換装置１０が設けられている。そして、駆動回路１０１によって切換装置１０に通電されると磁気吸引力Ｆが発生し、反射面が凹面状になるように反射ミラー５を変形させる。そして、吸引力Ｆをなくせば、反射ミラー５はもとの平面ミラーに復元する。例えば、厚さ０．１ｍｍのガラスミラーに対して０．０９８〜０．１４７Ｎ（１０〜１５ｇｆ）の吸引力を発生させると、頂点（反射ミラー５の中心部）の変位が約４μｍとなる変形が得られる。

本実施形態の光学ヘッドの光学系は、図２に示すように、反射ミラー５が平面板状である非変形状態で第１記録層２１に集光し、ｔ１＝０．１ｍｍの光透過層を透過して良好な光スポットが得られるように設計される。

このような光学系で、図３に示すように、第２記録層２２への集光に切り替えるには、フォーカス信号にオフセットを与え、対物レンズ６を一旦下方へ下げてから第２記録層２２へ再度フォーカス引き込み動作を行う。この時、光透過層はｔ２＝０．０７５ｍｍと薄くなるので、球面収差が発生する。

これを補正するため、駆動回路１０１によって切換装置１０に吸引力を発生させ、反射ミラー５を凹面状に変形させて、対物レンズ６に入射する平行光を収束光に変換する。これにより光透過層の厚さの違いによる球面収差は補正される。

光透過層の厚さの違い（中間層２４の厚さ）に応じて予め設定される変形量だけ反射ミラー５を変形させることにより、平行光を収束させる度合いが決定される。反射ミラー５の変形量は、ベース１１のくぼみ部１１ａによって規制される。そして、反射ミラー５がくぼみ部１１ａに当接し、それが維持されるだけの十分な吸引力Ｆを与えることにより、一定の変形量が保たれるようになっている。

反射ミラー５の変形量は、くぼみ部１１ａの深さに応じた値となる。このくぼみ部１１ａの深さは、光透過層の厚さの違い、対物レンズ６のＮＡ等によって光学的に決定される。そして、くぼみ部１１ａを構成する数μｍ程度の段差を誤差±１０％以内で正確に形成する必要がある。

くぼみ部１１ａを構成する微小な段差を正確に形成するには、反射ミラー５を支持するベース１１の表面を鏡面仕上げとする。また、段差を形成する方法としては、くぼみ部１１ａの領域をエッチング等の方法で削り取って段差を設ける方法や、逆にベース１１の外周部を無電解ニッケルめっき等の方法により肉盛して段差を形成する方法等がある。また、くぼみ部１１ａを平坦な鏡面に形成する一方、反射ミラー５の外周部における背面側に所定高さの段差を肉盛する方法もある。

反射ミラー５を反射面が凹面状になるように変形させると、くぼみ部１１ａよりも外周側に位置する部分はベース１１から離れる方向に変位する。このとき、反射ミラー５の外周部を弾性部材１２によって弾性的に保持していることで、反射ミラー５は無理なく湾曲面状に変形し、ミラー全体が凹面状となる。

反射ミラー５の外周部をベース１１に固着固定したとすると、外周部分が変位しなくなるので、この場合には凹面状に変形する領域が小さくなる。この結果、相対的により大きなミラーが必要となる。

これに対し、本実施形態では、反射ミラー５の外端部を弾性部材１２によってベース１１に対して変位可能に支持しているので、コンパクトな反射ミラー５にすることができる。また、外周部をベース１１に固着固定する場合に比べて、より小さな吸引力で所定の変形量を得ることができ、また反射ミラー５に発生する応力も小さく抑えることができる。

従って、本発明のように、反射ミラー５の外周部は弾性部材１２によって弾性的に保持するのが好適である。

次に、本発明の可変形ミラー１５の構成をさらに具体的に説明する。

図４は、本発明の可変形ミラー１５の構成を示す斜視図であり、図５はその断面図であり、図６は分解斜視図である。

図４から図６において、反射ミラー５は、ベース１１に対して、くぼみ部１１ａを覆うように設置され、弾性支持部材１２によって保持されている。反射ミラー５の背面には、強磁性を有する磁性部材５ａが設けられている。

すなわち、本可変形ミラー１５は、ベース１１と、このベース１１によって支持される保持部材１２と、この保持部材１２によって弾性的に保持され、かつ光を反射させる反射面を有する反射ミラー５と、この反射ミラー５の変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置１０とを備えている。

円形のレーザービームは、図４に矢印Ａで示すように、反射ミラー５に対し４５度の方向から入射し、９０度折り返して矢印Ｂの方向に反射して、その上方に配置された対物レンズ６に入射する。したがって、反射ミラー５に入射されるビームの断面は楕円形状となり、それに合わせて反射ミラー５は楕円形になっている。

ここで、ベース１１は、その上面が底面に対して傾斜した横長ブロック状の本体部１１ｂと、この本体部１１ｂに形成された前記くぼみ部１１ａとを備えている。くぼみ部１１ａは、本体部１１ｂの上面における中央部に設けられている。くぼみ部１１ａは、前述したように楕円形状に形成され、かつその全体に亘って一定の深さを有するように形成されている。この楕円形状は、横から見たときに円形になるような形状のものである。

また、くぼみ部１１ａには、前記上面とその裏面とを貫通する貫通孔１１ｃが形成されている。この貫通孔１１ｃは、前記反射ミラー５の磁性部材５ａが没入可能な大きさに構成されている。

図６に示すように、本体部１１ｂの長さ方向の両端部には、それぞれ切欠き部１１ｄが形成されている。つまり、くぼみ部１１ａの両側にそれぞれ切欠き部１１ｄが設けられている。両切欠き部１１ｄは、それぞれ矩形断面状に形成されており、後述のサブコイル１０ｄを収納可能な大きさとされている。

弾性支持部材１２は、薄い金属板をプレス加工した部材であり、基部１２ｃと板ばね部１２ａと押さえ枠部１２ｂとが一体に形成されている。弾性支持部材１２は、例えばばね鋼やステンレス鋼等によって形成することができる。

基部１２ｃは、ベース１１の本体部１１ｂに組み付けられる矩形枠状に形成されるものであり、本体部１１ｂをその両側から挟み込む爪部１２ｄを有している。これにより、弾性支持部材１２は、ベース１１に係合されるようになっている。

板ばね部１２ａは、基部１２ｃの四隅からそれぞれ内側に向かって延出されている。板ばね部１２ａは、その板厚方向に弾性変形可能となっている。

押さえ枠部１２ｂは、反射ミラー５の外周部に沿った楕円状の円周状に形成されるものであり、各板ばね部１２ａの先端部（内端部）を接続している。

このように形成された弾性支持部材１２をベース１１に取り付けると、爪部１２ｄが本体部１１ｂと係合して弾性支持部材１２の基部１２ｃが位置決めされる。そして、この状態で板ばね部１２ａがわずかに撓んで押さえ枠部１２ｂが反射ミラー５を押さえて保持するようになっている。

可変形ミラー１５は、反射ミラー５を変形状態と非変形状態とに切り換える切換装置１０を備えている。この切換装置１０は、硬質磁性部材１０ａと、着磁部材１０ｆとを備えている。

前記硬質磁性部材１０ａは、強い保磁力を有する硬質磁気材料からなる部材であり、ベース１１内に組み込まれている。そして、硬質磁性部材１０ａは、その先端が磁性部材５ａに対向するようにベース１１の貫通孔１１ｃの裏側に配置されている。

前記着磁部材１０ｆは、硬質磁性部材１０ａに固着されたヨーク１０ｂと、硬質磁性部材１０ａに巻き付けられた着磁コイル１０ｃとを有する。

着磁コイル１０ｃに通電することで所定の起磁力を発生し、硬質磁性部材１０ａを着磁または消磁することができるようになっている。

硬質磁性部材１０ａは一旦着磁されると、着磁コイル１０ｃの通電をなくしても磁界を保持し、所定の磁束密度を与えて磁性部材５ａを吸引する。

このとき、磁性部材５ａは、反射ミラー５の背面がベース１１のくぼみ部１１ａに当接するまで吸引され、反射ミラー５は、くぼみ部１１ａに当接した変形状態となる。これにより、反射ミラー５は、反射面が凹面状となる湾曲面状で、かつ一定の変形量に維持される。

硬質磁性部材１０ａに着磁するには、必要な磁界を発生するに充分な電圧パルスを着磁コイル１０ｃに印加する。磁性部材５ａの変位量は数ミクロン程度であり、１０〜数１０ボルト程度の電圧パルスを与えることで、変形状態と非変形状態を切り換え可能な着磁及び消磁を行うことができると考えられる。

磁化された硬質磁性部材１０ａを消磁する際には、徐々に減衰する交番電圧を着磁コイル１０ｃに印加し完全に消磁する方法と、着磁電圧よりも低い逆電圧を印加して、残留磁束をほぼゼロにする方法とがある。

図7に示すように、ヨーク１０ｂは、ベース１１の両側部に延伸されており、このヨーク１０ｂの両延伸部１０ｅにはそれぞれサブコイル１０ｄが設けられている。

図７は、サブコイル１０ｄの位置関係を示している。同図に示すように、着磁コイル１０ｃが、例えば着磁時に磁界Ｈ１の向きに磁界を発生するのに対し、ヨーク延伸部１０ｅに巻かれたサブコイル１０ｄは、Ｈ２の向きの磁界を発生するよう通電される。すなわち、サブコイル１０ｄには、着磁コイル１０ｃの発生する磁界Ｈ１を、ヨーク１０ｂ及びヨーク延伸部１０ｅを介して増強するよう通電される。

このような構成により、着磁コイル１０ｃだけを設けた場合に比べ、より低い電圧で大きな起磁力が得られる。

また、サブコイル１０ｄが配置されるスペースは、その上方に設けられた対物レンズ６の２軸アクチュエータ７のちょうど下側に当たる。このため、サブコイル１０ｄが２軸アクチュエータ７の幅と同程度になるように可変形ミラー１５を構成すれば、これによって光学ヘッドが大型化することはない。

具体的に説明すると、２層光ディスク２０側から見た図８に示すように、対物レンズアクチュエータである２軸アクチュエータ７は、固定部７ｄと、この固定部７ｄにサスペンションワイヤ７ｂを介して変位可能に接続された対物レンズホルダ７ａと、対物レンズホルダ７ａに駆動力を付与する磁気回路７ｃとを備えている。対物レンズ６は、対物レンズホルダ７ａに保持されている。磁気回路７ｃは、レーザービーム１０２の光軸方向における対物レンズホルダ７ａの両側にそれぞれ配設されており、前記サブコイル１０ｄは、これと直交する方向に並んでいる。

以上説明したように、本実施形態では、反射ミラー５の磁性部材５ａを吸着するのに硬質磁性部材１０ａを用いるようにしたので、着磁時又は消磁時にだけ着磁コイル１０ｃに通電するだけで、反射ミラー５を変形状態と非変形状態とに切り換えることができる。したがって、消費電力を低減することができ、モバイル機器にも好適なものとすることができる。

しかも、反射ミラー５の背面側に配設されるベース１１にくぼみ部１１ａを設けて、このくぼみ部１１ａに反射ミラー５を当接させることによって反射ミラー５の変形を規制するようにしたので、簡易な構成で反射ミラー５の変形量を精度よく維持することができる。

また、本実施形態では、反射ミラー５を楕円形にしたので、反射ミラー５を対物レンズのすぐ近くに配置するのに好適なものとなっている。

また、本実施形態では、反射ミラー５をばね支持するための弾性支持部材１２をベース１１に嵌め込んで可変形ミラー１５を組み立てる構成としているので、可変形ミラー１５の組立て性に優れる。

ここで、本実施形態の変形例について説明する。

図９に弾性支持部材１２の別の実施例を示している。同図に示すように、弾性支持部材１２は、固化後も弾性を持つ接着剤によって構成されている。そして、この弾性支持部材１２は、反射ミラー５の外周部を弾性的に保持しており、前述の構成と同様の動作が可能となっている。この場合、前記接着剤は、反射ミラー５の変形ムラが生じないように反射ミラー５の外周の全周に渡って均一に塗布するのが望ましい。

接着剤として、変性アクリルを主成分とする紫外線硬化樹脂からなるものを用いることができる。特に、柔軟な硬化物を形成するものが好適であり、例えば、スリーエム社製スリーボンド３０８１Ｂを用いることができる。

また、本実施形態では、反射ミラー５に磁性部材５ａを設ける構成としたが、これに代え、反射ミラーに硬質磁性体を設ける構成としてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の可変形ミラー１５の第２の実施の形態について具体的に説明する。ここでは、前記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１０は、本発明の可変形ミラー１５の第２の実施の形態を示す斜視図であり、図１１は、その構成部材ごとに分解して示す斜視図である。反射ミラー５、ベース１１、弾性支持部材１２の構成は前記実施の形態１と同様である。

図１０、図１１に示すように、ベース１１には軸溝１１ｂが形成されており、ベース１１内には、この軸溝１１ｂに回動可能に支持される可動部３０が組み込まれている。

可動部３０は、可動部ベース３３と、駆動ヨーク３４と、駆動磁石３５とを備えている。

可動部ベース３３には、中央に大きく矩形凹部３３ｂが形成されている。また可動部ベース３３の両側には、それぞれ回動軸３３ａが設けられている。この回動軸３３ａは、ベース１１上面に形成されている貫通孔１１ｃに対して位置ずれしたところをベース１１上面と平行な方向に延びており、この回動軸３３ａは前記軸溝１１ｂに挿入されている。そして、可動部ベース３３は、回動軸３３ａ回りに回動可能となっている。つまり、可動部ベース３３は、ベース１１によって回動可能に支持されている。

駆動ヨーク３４と駆動磁石３５は、矩形凹部３３ｂの両側に位置する腕部の先端にそれぞれ固定されている。これらが可動部ベース３３の回動軸３３ａ回りに回動する回動部となっている。

矩形凹部３３ｂ内には、永久磁石３１と回動部ヨーク３２とが配設されている。永久磁石３１は回動部ヨーク３２に固定されており、回動部ヨーク３２は可動部ベース３３に取り付けられている。したがって、永久磁石３１は可動部ベース３３に支持されており、永久磁石３１及び回動部ヨーク３２は、可動部ベース３３と一体となって回動軸３３ａ回りに移動可能となっている。

ベース１１の下部には固定ヨーク３７が設けられている。この固定ヨーク３７は、底部３７ｄと、この底部３７ｄに接続された支持突起３７ａと、底部３７ｄの両端部から起立する直立部３７ｂと、底部３７ｄの背面側から起立する突起部３７ｃとからなる。前記支持突起３７ａは前記軸溝１１ｂとの間に前記回動軸３３ａを挟み込み、回動軸３３ａを下から支える。前記直立部３７ｂには、それぞれ駆動コイル３６が取り付けられている。前記突起部３７ｃは、ベース１１の下端部から背面部に沿って上方に延びている。

図１２は、実施の形態２の内部構造を示す断面側面図であり、図１３は、図１１のＸ−Ｘ断面平面図である。

図１２に示すように、可動部３０が水平状態にあるときに永久磁石３１は第２位置となっている。この第２位置では、永久磁石３１は回動軸３３ａの側方に位置しており、この状態で永久磁石３１は、反射ミラー５の背面の磁性部材５ａよりも固定ヨーク３７の突起部３７ｃの近くに位置している。そして、永久磁石３１は、固定ヨーク３７の突起部３７ｃに吸引されており、磁性部材５ａには永久磁石３１による吸引力が及ばないようになっている。

図１３に示すように、可動部３０の両側部に設けられた駆動磁石３５は、それぞれ駆動ヨーク３４と固定ヨーク３７の直立部３７ｂとの間に配置されている。そして、ギャップ磁束Ｂが発生する磁気ギャップに駆動コイル３６が配置されている。これにより、駆動コイル３６に通電すると、電流ｉが磁束Ｂに作用して、上向きの駆動力Ｆが発生するよう構成されている。

そして、駆動力Ｆが永久磁石３１と突起部３７ｃとの間に生じている吸引力を上回ると、可動部３０はその吸引力に逆らって上方へ回動する。

図１４は、可動部３０が上方に位置する状態を示す側面断面図である。

図１４において、永久磁石３１は、反射ミラー５の背面の磁性部材５ａに接近する。そして、永久磁石３１は、磁性部材５ａとの間に吸引力が働いて、回動部ヨーク３２がベース１１の内面に当接した状態で保持される第１位置となる。この第１位置において、永久磁石３１は、反射ミラー５の磁性部材５ａのちょうど裏側に位置している。

同時に、磁性部材５ａは前記吸引力によって永久磁石３１の方向に引き付けられ、これにより反射ミラー５は凹面状に変形する。その変形量は、反射ミラー５の背面がベース１１のくぼみ部１１ａに当接することで規制されている。

この状態で、駆動コイル３６に逆向きに電流を通電すると、上述とは逆に下向きの駆動力が発生し、これにより、磁性部材５ａとの吸引力に打ち勝って、可動部３０は下方へ回動駆動され、図１２の第２位置の状態に戻る。

すなわち、可動部３０は、上方に位置する時は磁性部材５ａに吸引され、また下方に位置する時は突起部３７ｃに吸引され、それぞれの状態で姿勢が維持されるので、駆動コイル３６への通電は可動部の位置を変更する間だけでよい。

このような構成により、２層ディスクへの記録再生時、２層を切り換える時の短時間のみ駆動コイル３６に通電するだけで、光透過層の厚さの違いによる球面収差を補正することができる。

しかも、本実施形態２では、可動部３０が回動することによって第１位置と第２位置との間を移動するように構成しているので、両位置を切り換える構成を簡素なな構成で実現することが可能となっている。

また、駆動コイル３６や固定ヨーク３７は、実施の形態１と同様に、反射ミラー５の両側にそれぞれ設けられており、その上方に配設された対物レンズ６の２軸アクチュエータ７の下部に当たる。このため、可変形ミラー１５を２軸アクチュエータ７の幅と同程度に構成すれば光学ヘッドがこれにより大型化することはない。

なお、本実施の形態２では、永久磁石３１を備えた可動部３０が回動する構成としたが、これに限られるものではない。例えば、可動部を反射ミラー５に対して垂直な方向に平行移動させても良いし、反射ミラー５の面方向に平行移動させても良い。このようにしても、永久磁石３１と反射ミラー５の背面の磁性部材５ａの距離が変化するので、同等の効果を得ることができる。

その他の構成、作用及び効果は、その説明を省略するが、前記実施の形態１と同様である。

（実施の形態３）
次に、本発明の可変形ミラー１５の第３の実施の形態について説明する。ここでは、前記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１５は、本発明の可変形ミラー１５の第３実施形態を示す断面図である。同図に示すように、磁性部材５ａは、反射ミラー５を構成する基材５ｂの背面の全面に亘って設けられており、吸引力が全体に及ぶようになっている。一方、ベース１１のくぼみ部１１ａは、反射ミラー５の変形に合わせた凹曲面状に形成されている。

このような構成では、磁性部材５ａを反射ミラー５の中央部のみに設ける場合に比べ、吸引面積が広くなるので、同じギャップ磁束密度を与えた場合でも、全体としてより大きな吸引力を得ることができる。また、反射ミラー５はくぼみ部１１ａの曲面形状に倣って変形するため、くぼみ部１１ａの曲面形成のための加工に精度を要するが、より正確に収差補正を行う必要がある場合に、高精度に変形させることができる。

なお、図１５では、切換装置１０を実施の形態１と同様の構成としているが、これに限られるものではなく、実施の形態２の切換装置と同様の構成とすることも可能である。

また、本実施形態では、反射ミラー５としてガラス基板からなる基材５ｂに反射コートを施した構成としたが、反射ミラー５の基材そのものを強磁性体で構成することも可能である。例えば、厚さ０．１ｍｍの磁性ステンレス鋼板の表面を鏡面研磨し、反射コートを施して反射ミラーとすると、０．２９４〜０．３９２Ｎ（３０〜４０ｇｆ）の吸引力で頂点の変位が約４μｍとなる変形が得られる。

この構成によれば、反射コートが基材の防錆コートを兼ね、また貼り合わせや蒸着等の工程が不要となるので、可変形ミラー１５を低コストに製造することができる。しかも、反射ミラー５を割れにくくすることができるので、ガラス基板のものに比べて取り扱いが容易になるという効果がある。

また、本実施の形態ではいずれも切換装置を反射ミラー５の両側に設ける構成としたが、片側にだけに設けてる構成としてもよい。

その他の構成、作用及び効果は、前記実施形態１と同様である。

（実施の形態４）
図１６は、本発明の第４の実施形態による光記録再生装置を概略的に示す。光記録再生装置は、前記実施の形態１による光学ヘッド１００と、回転駆動機構４２と、給電部４４と、受光装置５３と、再生装置４７と、トラッキングサーボ機構４８と、フォーカスサーボ機構４９とを備えている。なお、光学ヘッド１００として、実施の形態２又は３のものに構成してもよい。

光記録再生装置では、光学ヘッド１００の対物レンズ６から出射されて２層光ディスク２０の記録面に収束する光によって、情報の記録、消去、及び読み取りが行われる。

回転駆動機構４２は、モータ（不図示）を備えており、軸に装着された光ディスク２０を回転駆動する。

給電部４４は、光学ヘッド１００、回転駆動機構４２等に電力を供給する。この給電部４４は、光学ヘッド１００の切換装置１０に対してパルス状の電圧を印加するように構成されている。

受光装置５３は、光ヘッド４０によって分岐された反射光に基づいて、再生信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号を生成する。

再生装置４７は、再生信号に基づいて光ディスク２０に記録された情報を再生するもので、当該情報が例えば映像情報及び音声情報であれば、映像信号及び音声信号へ変換する。トラッキングサーボ機構４８は、トラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング誤差を補償するように光ヘッド４０を制御する。同様に、フォーカスサーボ機構４９は、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス誤差を補償するように光ヘッド２０を制御する。

本光記録再生装置は、２つの記録層を持つ光記録再生媒体２０に対し、光入射面から遠い第１記録層２１に集光する際には、前記反射ミラー５を平面ミラーとし（図２参照）、光入射面に近い第２記録層２２に集光する際には、前記切換装置により反射ミラー５を凹面状に変形させる（図３参照）。このとき、反射ミラー５の形状を変更する時のみパルス状の電圧が印加されることにより、反射ミラー５の形状が前述したように変化する。

以上説明したように、本発明は、変形可能な反射ミラーを備え、その反射ミラーを変形状態及び非変形状態とに切り換える可変形ミラー、この可変形ミラーを備え、球面収差を補正して２層ディスクへ記録再生する光学ヘッドおよび光記録再生装置等として有用である。

本発明の実施形態１による光学ヘッドの構成を概略的に示す図である。 前記光学ヘッドにおいて、２層光ディスクの第１記録層に集光した状態を示す側面図である。 前記光学ヘッドにおいて、２層光ディスクの第２記録層に集光した状態を示す側面図である。 前記光学ヘッドに設けられる可変形ミラーの全体構成を示す斜視図である。 前記可変形ミラーの断面図である。 前記可変形ミラーを構成部品毎に分解して示す斜視図である。 サブコイルによる作用を説明するための説明図である。 ２軸アクチュエータと可変形ミラーとの位置関係を示す図である。 本発明の実施形態１における弾性支持部材を接着剤で構成した別の例を示す断面図である。 本発明の可変形ミラーの第２実施形態を示す斜視図である。 前記可変形ミラーを構成部品ごとに分解して示す斜視図である。 前記可変形ミラーの内部構造を示す側面断面図である。 図１２のＸ−Ｘ線における断面図である。 前記可変形ミラーにおいて、可動部が上方に位置する状態を示す図１２相当図である。 本発明の可変形ミラーの第３実施形態を示す断面図である。 本発明の第４実施形態による光記録再生装置の構成を概略的に示す図である。

Claims (28)

1. 光を反射する反射面を有し、少なくとも一部の部位が強磁性を有する部材によって構成される反射ミラーと、
   磁力によって前記反射ミラーの変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置とを備え、
   前記切換装置は、硬質磁性部材と、この硬質磁性部材の着磁及び消磁を行う着磁部材とを有していることを特徴とする可変形ミラー。
2. 前記硬質磁性部材を前記着磁部材で着磁することにより、前記反射ミラーの強磁性を有する部材を吸引して前記反射ミラーを前記変形状態とし、前記着磁部材で前記硬質磁性部材を消磁することにより、前記反射ミラーを前記非変形状態に復元させることを特徴とする請求項１に記載の可変形ミラー。
3. 前記着磁部材は、ヨークと、着磁コイルと、サブコイルとを含むことを特徴とする請求項１に記載の可変形ミラー。
4. 前記サブコイルおよび前記ヨークの少なくとも一部を、前記反射ミラーの背面とその側部に配置したことを特徴とする請求項３に記載の可変形ミラー。
5. 光を反射する反射面を有し、少なくとも一部の部位が強磁性を有する部材によって構成される反射ミラーと、
   磁力によって前記反射ミラーの変形状態と非変形状態とを切り換える切換装置とを備え、
   前記切換装置は、永久磁石と、この永久磁石を前記反射ミラーに磁力が作用する第１位置と、この第１位置よりも前記強磁性を有する部材から離れた第２位置との間で移動させる可動機構とを有していることを特徴とする可変形ミラー。
6. 前記可動機構は、前記第２位置にある前記永久磁石を前記第１位置に移動させることにより、前記反射ミラーの強磁性を有する部材を吸引して前記反射ミラーを前記変形状態とし、前記第１位置にある前記永久磁石を前記第２位置に移動させることにより、前記反射ミラーを非変形状態に復元させることを特徴とする請求項５に記載の可変形ミラー。
7. 前記可動機構は、前記永久磁石を支持する可動部と、この可動部を回動可能に支持する固定部と、前記可動部を前記第１位置と前記第２位置との間で回動動作させる駆動部とを有していることを特徴とする請求項５または６に記載の可変形ミラー。
8. 前記駆動部の少なくとも一部を前記反射ミラーの側部に配置したことを特徴とする請求項７に記載の可変形ミラー。
9. 前記駆動部は、前記第２位置の永久磁石を吸引するヨークと、このヨークに装着された駆動コイルと、駆動磁石とを含むことを特徴とする請求項７または８に記載の可変形ミラー。
10. 前記反射ミラーは、ガラス板からなる基材を備え、
    前記強磁性を有する部材は、前記基材の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の可変形ミラー。
11. 前記反射ミラーは、強磁性を有する板材を基材としていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の可変形ミラー。
12. 前記強磁性を有する部材は、前記ヨークとともに磁気回路の一部を構成することを特徴とする請求項３または９に記載の可変形ミラー。
13. 前記反射面は、前記基材の表面に形成された反射コートによって構成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の可変形ミラー。
14. 前記反射コートは、誘電体多層膜からなることを特徴とする請求項１３に記載の可変形ミラー。
15. 前記反射コートは、前記基材の両面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の可変形ミラー。
16. 前記反射コートは、前記基材の一方の面に設けられ、
    前記基材の他方の面には、前記反射コートと同等の熱膨張率を有するカウンタコートが設けられていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の可変形ミラー。
17. 前記強磁性を有する部材は、硬質磁性体からなることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の可変形ミラー。
18. ベースと、
    前記ベースによって支持される保持部材とを備え、
    前記反射ミラーは、前記保持部材によって弾性的に保持され、
    前記ベースに前記切換装置が組み込まれていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の可変形ミラー。
19. 前記ベースには、前記反射ミラーの変形方向に窪んだくぼみ部が設けられており、
    前記反射ミラーは、前記ベースのくぼみ部を覆うように保持され、かつ、前記切換装置によって変形される際に前記くぼみ部に当接することで、その変形した状態に保持される構成とされていることを特徴とする請求項１８に記載の可変形ミラー。
20. 前記反射ミラーは、略楕円形状に形成されており、
    前記ベースのくぼみ部は、前記反射ミラーの形状に対応した略楕円形状に形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の可変形ミラー。
21. 前記保持部材は、前記反射ミラーをばね力で前記ベースに押さえ付けることを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項に記載の可変形ミラー。
22. 前記保持部材は、前記ベースに組み付けられる基部と、この基部から延出される板ばね部と、この板ばね部に結合され且つ前記反射ミラーを押さえ付ける押さえ枠部とからなることを特徴とする請求項２１に記載の可変形ミラー。
23. 前記保持部材は、弾性接着剤によって構成されていることを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項に記載の可変形ミラー。
24. 光情報記録媒体へ光を集光させるように構成された光学ヘッドであって、
    前記光情報記録媒体へ光を集光させる対物レンズと、
    前記対物レンズを駆動する対物レンズアクチュエータと、
    請求項１から２３のいずれか１項に記載の可変形ミラーとを備え、
    前記可変形ミラーは、光源から出射された光を前記対物レンズへ向かって反射させるように設置されていることを特徴とする光学ヘッド。
25. 前記可変形ミラーは、前記対物レンズアクチュエータの下部の空間に設けられていることを特徴とする請求項２４に記載の光学ヘッド。
26. ２つの記録層が設けられた光記録再生媒体に光を集光し、この光記録再生媒体への情報記録及び記録情報の読み出しの少なくとも一方を行う光記録再生装置であって、
    請求項２４または２５に記載の光学ヘッドと、
    前記光学ヘッドに前記反射ミラーの状態を切り換えるための電力を給電する給電部とを備えていることを特徴とする光記録再生装置。
27. 前記可変形ミラーは、光入射面から遠い第１の記録層に集光する際には、前記反射ミラーを平面ミラーとし、光入射面に近い第２の記録層に集光する際には、前記反射ミラーを前記反射面が凹面状になる凹面ミラーに変形させることを特徴とする請求項２６に記載の光記録再生装置。
28. 前記給電部は、前記反射ミラーの状態を切り換える時のみパルス状の電圧を印加することを特徴とする請求項２６または２７に記載の光記録再生装置。

Images