形状可変ミラー及びそれを備えた光ピックアップ装置
【課題】大きな変形量が得られ、低コストで簡易なプロセスで作製できる形状可変ミラーを提供する。
【解決手段】形状可変ミラー１は、基板２とバルクの圧電体３とから成る。圧電体３には、鏡面４が形成され、更に、鏡面４を取り囲むように、導電性部材で埋められた溝５ａ〜５ｅが所定の間隔で複数形成される。各溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材は、それぞれ、各溝５ａ〜５ｅを横切るように設けられる一対の共通電極７ａ、７ｂのいずれかと電気的に接続され、溝５ａ〜５ｅの内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性の電極となるように形成される。
【解決手段】形状可変ミラー１は、基板２とバルクの圧電体３とから成る。圧電体３には、鏡面４が形成され、更に、鏡面４を取り囲むように、導電性部材で埋められた溝５ａ〜５ｅが所定の間隔で複数形成される。各溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材は、それぞれ、各溝５ａ〜５ｅを横切るように設けられる一対の共通電極７ａ、７ｂのいずれかと電気的に接続され、溝５ａ〜５ｅの内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性の電極となるように形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置等の光学装置に備えられる形状可変ミラーに関し、特に圧電特性を有するバルク材料を用いて形成される形状可変ミラーに関する。また、本発明は、形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その鏡面を変形する形状可変ミラーについては多くの報告があるが、大きく分ければ、以下に示す２つのタイプの形状可変ミラーが存在する。
【０００３】
第１のタイプは、薄膜を積層させて形成する形状可変ミラーである。この薄膜を積層するタイプの形状可変ミラーは、例えば、基板、下部電極、圧電体、上部電極、絶縁体、反射膜という順に薄膜が積層されて形成される。また、例えば特許文献１に示されるように、基板の上側に下部電極、圧電体、上部電極、弾性体の順で薄膜を積層し、基板の薄膜が積層された部分の裏面側を例えば円形のキャビティ部として、その部分に反射膜を形成するタイプの形状可変ミラーもある。そして、特許文献１のように形成される形状可変ミラーは、可動部の膜厚を薄くできるために、低電圧で大きな形状変化が可能とされる。
【０００４】
第２のタイプは、薄膜にした圧電体を用いるのではなく、バルク材料で形成される圧電素子の縦方向の伸縮を用いてミラー面を変形するタイプの形状可変ミラーで、このタイプの形状可変ミラーは、例えば特許文献２に紹介されるように、ミラー面を有する薄膜状のミラー部材と、ミラー部材を支持するミラー支持基板と、ミラー部材とミラー支持基板との間に設けられる複数の圧電素子と、各圧電素子に電圧を印加できるように設けられる電極と、から成る。
【０００５】
しかしながら、第１のタイプである薄膜を積層させて作製するタイプの形状可変ミラーは、圧電体を薄膜とするために、圧電体の圧電特性がバルクの圧電体の場合に比べて劣り、形状可変ミラーに求められる性能に対して十分な性能が得られない場合がある。また、薄膜を積層して形状可変ミラーを製造する場合、その製造技術が高度となるために、形状可変ミラーの製造コストが上昇するといった問題や、製造時の作業負担が増大するといった問題も発生する。
【０００６】
更に、第２のタイプの形状可変ミラーの場合には、ミラー部材とミラー支持部材との間に複数配置される圧電素子について、それぞれのサイズが合うように加工時に微調整が必要であったり、微小なサイズに切り出す必要があるために切り出し時に原料にロスが出て製造コストが上昇したりする等の問題がある。
【特許文献１】特開２００５−１９６８５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２２０７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、大きな変形量が得られ、低コストで簡易なプロセスで作製できる形状可変ミラーを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのような形状可変ミラーを備えることにより、波面収差の補正を的確にでき、低コストで製造できる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、鏡面と、電圧を印加することにより伸縮して前記鏡面を変形させる圧電体と、該圧電体を支持する基板と、を備える形状可変ミラーにおいて、前記圧電体はバルク材料から成り、前記鏡面は前記圧電体上に形成され、前記基板は、前記鏡面が形成される面の裏面側から前記圧電体を支持し、前記圧電体の前記鏡面が形成される面には、前記鏡面を取り囲むように配置されて導電性部材で埋められた溝が所定の間隔で複数形成され、前記溝に埋められた前記導電性部材は、複数配置される前記溝の内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性の電極となるように形成されることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝のそれぞれが、前記鏡面を取り囲む形状は相似形であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝は同心円状に配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、前記圧電体と前記基板とは同一の材質であって、一体的に形成されることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝のそれぞれには、同数の前記導電性部材が埋められていない導電性部材欠落部が存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝のそれぞれには、前記溝が断続されて前記導電性部材が欠落する導電性部材欠落部が同数存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の構成によれば、圧電体をバルク材料で形成しているために圧電特性に優れ、鏡面を大きく変形できる形状可変ミラーを得ることが可能となる。また、バルク材料から成る圧電体を小さく切断してサイズ調整をするような工程を有さず、バルク材料から成る圧電体を簡易なプロセスで加工して形状可変ミラーを得ることが可能である。また、バルク材料からなる圧電体が安価なことと、簡易なプロセスで作製できることから、低コストで形状可変ミラーを製造することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の形状可変ミラーにおいて、鏡面の変形を効率良く行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の形状可変ミラーにおいて、更に効率良く鏡面を変形することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１から第３のうちのいずれかの構成の形状可変ミラーにおいて、部品点数の低減を図ることが可能となり、形状可変ミラーを簡易なプロセスで製造し易い。
【００１９】
また、本発明の第５及び第６の構成によれば、上記第１から第４のうちのいずれかの構成の形状可変ミラーにおいて、鏡面の変形の制御を複数の位置から行うことが可能となり、鏡面の変形について、変形量の微調整や複雑な変形を行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１から第６のうちのいずれかの構成の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置において、形状可変ミラーが鏡面を大きく変形することが可能であるために、波面収差の補正を的確に行うことが可能となる。また、形状可変ミラーが簡易且つ低コストに形成できるために、波面収差を的確に行える形状可変ミラーを低コストで製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の形状可変ミラーの第１実施形態の構成を示した概略図で、図１（ａ）は、第１実施形態の形状可変ミラー１の構成を示す斜視図、図１（ｂ）は、第１実施形態の形状可変ミラー１の構成を示す上面図、図１（ｃ）は、第１実施形態の形状可変ミラー１の構成を示す下面図である。なお、図１（ａ）においては、図１（ｂ）に示す共通電極７ａ、７ｂは省略している。
【００２３】
形状可変ミラー１は、大きくは、基板２と圧電体３とで構成されている。まず、圧電体３について説明する。圧電体３は、略正方形の板状構造となっており、バルクのセラミックス材料から形成される。なお、圧電体３の形状は、本実施形態の形状に限定されず、例えば円形、楕円形、他の多角形の板状構造等であっても構わない。
【００２４】
圧電体３を形成するセラミックス材料としては、分極処理後、電圧を印加することにより、その材料が伸縮する圧電特性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛、Ｐｂ（ＺｒxＴｉ1-x）Ｏ3）やチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等が挙げられる。本実施形態においては、圧電特性に優れる等の利点を考慮して、ＰＺＴを用いて形状可変ミラー１を形成している。
【００２５】
略正方形に形成される圧電体３の上面には、その中央部に略円形の鏡面４が形成される。この鏡面４は、圧電体３に、例えば蒸着法やスパッタリング法を用いて反射膜を形成することにより得られる。鏡面４を形成する反射膜について、使用する材料は特に限定されないが、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等が挙げられ、本実施形態においては安価である等の利点からアルミニウムを用いている。
【００２６】
なお、本実施形態においては、鏡面４を略円形状としているが、これに限らず種々の形状に変更可能である。また、本実施形態では、圧電体３上に蒸着等により直接反射膜を形成して鏡面４を得る構成としているが、この構成に限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、圧電体３上に平滑性が得られるシリコン（Ｓｉ）やガラス等から成る部材を配置し、その平滑性が得られる部材の上に、反射膜を蒸着等により形成して鏡面４を得る構成等としても構わない。圧電体３の鏡面４を形成する面が平滑としにくい場合等に有効である。
【００２７】
圧電体３の鏡面４が形成される面（図１において上面に相当）には、略円形に形成される鏡面４の周囲を取り囲むように、同心円（略円形状に形成される鏡面４の中心と同一の中心を有する）状に複数の溝５ａ〜５ｅが、所定の間隔で形成されている。この溝５ａ〜５ｅには、金属等の導電性部材が埋められており、この導電性部材は、圧電体３に電圧を印加するための電極を構成する。この点については後述する。
【００２８】
基板２は、板状に形成される圧電体３の鏡面４が形成される面の裏面側から圧電体３を支持する役割を果たす。また、図１（ｃ）に示すように、基板２には略円形の空洞部６が設けられており、この空洞部６の存在により圧電体３の鏡面４が形成される部分が可動して鏡面４の変形が可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、基板２に略円形の空洞部６を設ける構成としているが、これに限らず種々の形態に変更可能である。例えば、空洞部６の形状を多角形や楕円形等に変更する構成等としても構わないし、また、空洞部６とせず、圧電体３の四隅に基板２を配置する構成等としても構わない。ただし、上述のように鏡面４を変形可能とするために、圧電体３を支持する基板２は、少なくとも鏡面４が形成される位置と対向する位置には設けられないようにする必要がある。
【００３０】
また、基板２を構成する材料は特に限定されないが、例えばガラスやシリコン等が挙げられ、この場合、基板２と圧電体３とは例えば接着剤等で接合される。なお、基板２について、圧電体３と同一材料とし、本実施形態における基板２と圧電体３とを一体としても構わない。
【００３１】
図２は、形状可変ミラー１を図１（ｂ）のＡ−Ａ線で切った断面の構成を示す概略断面図である。図１（ｂ）と図２を参照しながら、溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材が電極として機能するための構成について説明する。溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材は、そのままでは電極として機能しないために、配線を引き回して電圧を印加できるようにする必要がある。このため、本実施形態においては、共通電極７ａと共通電極７ｂとを設けて、溝５ａ〜５ｂに埋められた導電性部材が電極として機能するように構成している。
【００３２】
共通電極７ａと共通電極７ｂとは、圧電体３上の対向する位置に配置され、それぞれ溝５ａ〜５ｅを横切るように配置されている。そして、共通電極７ａ、７ｂと圧電体３との間には、例えばポリイミド等の樹脂層８が設けられている。この樹脂層８を設ける理由は、共通電極７ａ、７ｂが、いずれも溝５ａ〜５ｅに埋められた全ての導電性部材と接触し、溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材の全てが等電位となるのを避け、共通電極７ａと共通電極７ｂとに異なる電位を与えることができるようにするためである。
【００３３】
そして、共通電極７ａは、溝５ｂ、５ｄに埋められた導電性部材と電気的に接続された状態となっており、共通電極７ｂは溝５ａ、５ｃ、５ｅに埋められた導電性部材と電気的に接続された状態となっている。このため、例えば、共通電極７ａがプラス極、共通電極７ｂがマイナス極となるように電圧を与えると、溝５ｂ、５ｄに埋められた導電性部材はプラス極、溝５ａ、５ｃ、５ｅに埋められた導電性部材はマイナス極となり、プラス極とマイナス極が交互に並ぶこととなる。従って、圧電体３のうち、溝５ａと溝５ｂ、溝５ｂと溝５ｃ、溝５ｃと溝５ｄ、溝５ｄと溝５ｅとの間に存在する部分に対して電圧を印加することが可能となり、この溝同士に挟まれた部分において圧電体３を伸縮させることが可能となる。
【００３４】
なお、共通電極７ａ、７ｂの配置の仕方は本実施形態の配置に限らず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、共通電極７ａ、７ｂを対向する位置に配置するのではなく、横に並べる構成等としても構わない。また、例えば、圧電体３上の溝５ａ〜５ｅが設けられない外周側に、共通電極７ａ、７ｂを配置する構成等としても構わない。すなわち、電極となる溝５ａ〜５ｅに埋められる導電性部材の極性が、溝５ａ〜５ｅの内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性となるように電位を与えられるように構成されていれば、特にその構成は問わない。
【００３５】
図３は、本実施形態の形状可変ミラー１が変形する様子を図２との対比で示している。図３に示すように、共通電極７ａと共通電極７ｂとが、それぞれプラス極、マイナス極となるように電圧を印加すると、電圧が印加された部分が、鏡面４の中心方向（図３の矢印方向）に伸びて、圧電体３の鏡面４が形成される部分は下に凸となるように変形する。すなわち、鏡面４は凹面となる。
【００３６】
なお、本実施形態では、共通電極７ａをプラス極、共通電極７ｂをマイナス極とすることにより電圧を印加された部分が鏡面４の中心方向に向かって伸びる構成としたが、共通電極７ａをマイナス極、共通電極７ｂをプラス極とすることにより、電圧を印加された部分が鏡面４の中心方向に向かって伸びる構成とすることも可能である。また、本実施形態では、電圧を印加された部分が伸びることにより、鏡面４が形成される部分が下に凸となる構成としたが、これに限らず、可動する部分に切り欠きを設ける等により、電圧を印加された部分が伸びることによって、鏡面４が形成される部分が上に凸となる構成等としても構わない。
【００３７】
また、このように構成される形状可変ミラー１において、溝５ａ〜５ｅの数、溝５ａ〜５ｅの間隔（ｗ）、溝５ａ〜５ｅの深さ（ｄ）、圧電体３の厚み等は、形状可変ミラー１に要求される特性等から決まる設計仕様により種々の変更が可能である。特に溝の間隔は、圧電体を駆動する場合の印加電圧の大小に関係し、溝の深さは、電圧を印加した場合の発生力の大小に関係する。更に、本実施形態においては、溝５ａ〜５ｅが鏡面４を取り囲んだ時の形状が円形となるように構成されているが、これに限らず、例えば多角形や楕円形等となるように構成しても構わない。
【００３８】
次に、このように形成される形状可変ミラー１の製造方法について説明する。まず、圧電体３を所望の大きさ及び形状に切り出す（第１工程）。この際、圧電体３の厚み調整、及び平滑性を得る目的で、必要に応じて圧電体３を研磨する。得られた圧電体３に対して、溝同士の間隔が所定の間隔となるように、同心円状の溝５ａ〜５ｅを機械加工により形成する（第２工程）。なお、溝５ａ〜５ｅは、機械加工に限らず、型を用いて予め溝を成型した後に焼成して得る構成等としても構わない。
【００３９】
溝５ａ〜５ｅに金属（導電性部材）の層を蒸着又はスパッタリング法等により形成し、電気めっきにより金属で溝５ａ〜５ｅを埋める（第３工程）。溝５ａ〜５ｅに必要に応じてマスクを施し、蒸着法等により、例えばポリイミド等から成る絶縁層８を形成する（第４工程）。この後、蒸着法、スパッタリング法等により共通電極７ａ、７ｂを形成する（第５工程）。所定の直流高電圧（必要に応じて加熱も行う）を印加して、圧電体３に対して分極処理を行う（第６工程）。
【００４０】
圧電体３は、基板２と接合され、基板２の空洞部６が、エッチング等により形成される（第７工程）。空洞部６の形成はエッチング等に限らず、機械加工等でも構わない。最後に、鏡面４を蒸着又はスパッタリング法等によって形成する（第８工程）。なお、形状可変ミラー１の形成方法は、これに限定される趣旨ではなく、種々の変更が可能なのは言うまでもない。
【００４１】
以上に示した第１実施形態の形状可変ミラー１の場合、鏡面４を変形させるために圧電体３に印加する電圧の制御は、一対の共通電極７ａ、７ｂに印加する電圧の制御のみによって行われる構成であるため、鏡面４を変形させる際に、微調整をする等の複雑な制御を行うことはできない。この点を考慮して構成した第２実施形態の形状可変ミラーについて以下説明する。なお、第１実施形態の形状可変ミラー１と重複する部分については同一の符号を付し、特に説明が必要でない場合はその説明を省略する。
【００４２】
図４は、第２実施形態の形状可変ミラー１を上から見た概略正面図である。第２実施形態の形状可変ミラー１も第１実施形態の場合と同様に、圧電体３と基板２（図１参照）とから成る。圧電体３の上面中央側には略円形の鏡面４が形成されており、この鏡面４を取り囲むように、金属等の導電性部材が埋められた同心円状の溝５ａ〜５ｅが形成されている。ただし、溝５ａ〜５ｅのそれぞれには、導電性部材が埋められておらず、導電性部材が欠落する導電性部材欠落部１２が４箇所設けられている。
【００４３】
形状可変ミラー１には、一方がプラス極、他方がマイナス極となる一対の共通電極１４が４つ設けられている。共通電極１４はいずれも矩形状に形成されており、一対の共通電極同士１４ａ、１４ｂは、隣接して配置されている。また、一対の共通電極１４ａ、１４ｂは、各溝５ａ〜５ｅの２つの導電性部材欠落部１２に挟まれる４つの領域１３ａ〜１３ｄ（図５に矢印で示す）のうち、同一の領域を横切るように配置され、更に、４つ設けられる一対の共通電極１４が横切る領域は、それぞれ異なる領域となっている。
【００４４】
図示しないが、第１実施形態と同様に共通電極１４と圧電体３との間には絶縁層が設けられて、この絶縁層が溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材と共通電極１４との電気的な接続関係を調整している。本実施形態においては、溝５ｂ、５ｄに埋められる導電性部材がプラス極となる共通電極１４ａと電気的に接続され、溝５ａ、５ｃ、５ｄに埋められる導電性部材がマイナス極となる共通電極１４ｂと電気的に接続されている。
【００４５】
４つ設けられる一対の共通電極１４は、それぞれ独立に電圧を印加できるように形成されており、一対の共通電極１４のそれぞれに印加する電圧を独自に制御することにより、鏡面４の変形を４つの領域から細かく制御することが可能となる。なお、本実施形態においては、導電性部位材欠落部１２の形成にあたって、溝５ａ〜５ｄの一部について導電性部材を埋めない構成としたが、この構成に限られる趣旨ではなく、各溝５ａ〜５ｅについて、溝を断続的に設けて、導電性部材欠落部１２を形成する構成等としても構わない。
【００４６】
また、第２実施形態の形状可変ミラー１１の構成はここに示した構成に限定されず、第１実施形態の場合と同様の種々の変更が可能である。更に、本実施形態では、圧電体３の変形を制御する位置を４領域設けて鏡面４の変形を制御する構成としているが、これに限らず、４つ以外の複数の領域を設けて鏡面の変形を制御する構成等としても構わない。
【００４７】
次に、本発明の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置について説明する。複数種類の光記録媒体の情報の読み取り又は光記録媒体への情報の書き込みを可能とする光ピックアップ装置２０においては、光記録媒体の記録面を保護する保護層の厚みが光記録媒体の種類によって異なるために、球面収差の発生が問題となる場合がある。また、光ピックアップ装置の光軸が光記録媒体に対して傾くと、コマ収差が発生し、このコマ収差が問題となる場合もある。ここで、説明する光ピックアップ装置は、球面収差やコマ収差等の波面収差を補正できる光ピックアップ装置である。
【００４８】
図５は、本発明の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置２１についての実施形態を示した図で、光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。光ピックアップ装置２１の光学系は、第１光源２２と、第２光源２３と、ダイクロプリズム２４と、コリメートレンズ２５と、ビームスプリッタ２６と、形状可変ミラー１と、１／４波長板２８と、対物レンズ２９と、集光レンズ３０と、光検出器３１と、を備えている。
【００４９】
第１及び第２光源２２、２３は半導体レーザであり、それぞれ、光ピックアップ装置２１を用いて記録再生する光記録媒体３２の種類に対応した波長の光ビームを出射する。なお、各光源２２、２３について、２波長一体型の半導体レーザ等としても構わない。また、光源の数は光ピックアップ装置２１を用いて記録再生する光記録媒体の種類に応じて変更しても構わない。
【００５０】
第１光源２２、第２光源２３から出射される光ビームは、ダイクロプリズム２４でその光軸が同一とされ、コリメートレンズ２５で平行光とされ、ビームスプリッタ２６を透過して、形状可変ミラー１で反射されて、その光軸が光記録媒体３２と略直交する向きとされる。形状可変ミラー１で反射された光ビームは、１／４波長板２８で円偏光とされ、対物レンズ２９で光記録媒体３２の記録面３２に集光される。
【００５１】
記録面３２ａで反射された反射光は、対物レンズ２９を透過後、１／４波長板２８で往路とは９０°ずれた直線偏光とされ、形状可変ミラー１で反射後、更にビームスプリッタ２６で反射されて、集光レンズ３０で光検出器３１の受光部（図示しない）に受光される。光検出器３１は、受光した反射光の含まれる光情報を電気信号に変換する。
【００５２】
以上のように形成される光ピックアップ装置２１において、形状可変ミラー１は、光ビームの光軸を変換するいわゆる立ち上げミラーとしての役割に加えて、電圧を印加して圧電体３を伸縮させることにより鏡面４を変形させて、鏡面４によって反射される光ビームの光軸と直交する断面内における屈折率分布を調整することで、波面収差の補正を行うことが可能となっている。
【００５３】
なお、以上に示した、光ピックアック装置の光学系の構成は一例であり、その目的に応じて種々の変更が可能なのは言うまでもない。また、本発明の形状可変ミラーは、光ピックアップ装置に限らず、他の形状可変光学素子を含む光学系を備えた光学装置に適用可能であり、例えばビデオプロジェクタ、デジタルカメラ等に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の形状可変ミラーは、バルク材料を用いて形成するために圧電特性に優れる。そして、簡易なプロセスで、更に低コストに製造できる。このため、形状可変光学素子を含む光学系を有する様々な光学装置に適用可能することにより、各光学装置の特性向上及び低コストが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】は、第１実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略図である。
【図２】は、第１実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略断面図である。
【図３】は、第１実施形態の形状可変ミラーの動作を説明するための説明図である。
【図４】は、第２実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略平面図である。
【図５】は、本発明の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置の光学系の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 形状可変ミラー
２ 基板
３ 圧電体
４ 鏡面
５ａ〜５ｅ 溝
１２ 導電性部材欠落部
２１ 光ピックアップ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置等の光学装置に備えられる形状可変ミラーに関し、特に圧電特性を有するバルク材料を用いて形成される形状可変ミラーに関する。また、本発明は、形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その鏡面を変形する形状可変ミラーについては多くの報告があるが、大きく分ければ、以下に示す２つのタイプの形状可変ミラーが存在する。
【０００３】
第１のタイプは、薄膜を積層させて形成する形状可変ミラーである。この薄膜を積層するタイプの形状可変ミラーは、例えば、基板、下部電極、圧電体、上部電極、絶縁体、反射膜という順に薄膜が積層されて形成される。また、例えば特許文献１に示されるように、基板の上側に下部電極、圧電体、上部電極、弾性体の順で薄膜を積層し、基板の薄膜が積層された部分の裏面側を例えば円形のキャビティ部として、その部分に反射膜を形成するタイプの形状可変ミラーもある。そして、特許文献１のように形成される形状可変ミラーは、可動部の膜厚を薄くできるために、低電圧で大きな形状変化が可能とされる。
【０００４】
第２のタイプは、薄膜にした圧電体を用いるのではなく、バルク材料で形成される圧電素子の縦方向の伸縮を用いてミラー面を変形するタイプの形状可変ミラーで、このタイプの形状可変ミラーは、例えば特許文献２に紹介されるように、ミラー面を有する薄膜状のミラー部材と、ミラー部材を支持するミラー支持基板と、ミラー部材とミラー支持基板との間に設けられる複数の圧電素子と、各圧電素子に電圧を印加できるように設けられる電極と、から成る。
【０００５】
しかしながら、第１のタイプである薄膜を積層させて作製するタイプの形状可変ミラーは、圧電体を薄膜とするために、圧電体の圧電特性がバルクの圧電体の場合に比べて劣り、形状可変ミラーに求められる性能に対して十分な性能が得られない場合がある。また、薄膜を積層して形状可変ミラーを製造する場合、その製造技術が高度となるために、形状可変ミラーの製造コストが上昇するといった問題や、製造時の作業負担が増大するといった問題も発生する。
【０００６】
更に、第２のタイプの形状可変ミラーの場合には、ミラー部材とミラー支持部材との間に複数配置される圧電素子について、それぞれのサイズが合うように加工時に微調整が必要であったり、微小なサイズに切り出す必要があるために切り出し時に原料にロスが出て製造コストが上昇したりする等の問題がある。
【特許文献１】特開２００５−１９６８５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２２０７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、大きな変形量が得られ、低コストで簡易なプロセスで作製できる形状可変ミラーを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのような形状可変ミラーを備えることにより、波面収差の補正を的確にでき、低コストで製造できる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、鏡面と、電圧を印加することにより伸縮して前記鏡面を変形させる圧電体と、該圧電体を支持する基板と、を備える形状可変ミラーにおいて、前記圧電体はバルク材料から成り、前記鏡面は前記圧電体上に形成され、前記基板は、前記鏡面が形成される面の裏面側から前記圧電体を支持し、前記圧電体の前記鏡面が形成される面には、前記鏡面を取り囲むように配置されて導電性部材で埋められた溝が所定の間隔で複数形成され、前記溝に埋められた前記導電性部材は、複数配置される前記溝の内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性の電極となるように形成されることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝のそれぞれが、前記鏡面を取り囲む形状は相似形であることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝は同心円状に配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、前記圧電体と前記基板とは同一の材質であって、一体的に形成されることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝のそれぞれには、同数の前記導電性部材が埋められていない導電性部材欠落部が存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、複数形成される前記溝のそれぞれには、前記溝が断続されて前記導電性部材が欠落する導電性部材欠落部が同数存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の構成によれば、圧電体をバルク材料で形成しているために圧電特性に優れ、鏡面を大きく変形できる形状可変ミラーを得ることが可能となる。また、バルク材料から成る圧電体を小さく切断してサイズ調整をするような工程を有さず、バルク材料から成る圧電体を簡易なプロセスで加工して形状可変ミラーを得ることが可能である。また、バルク材料からなる圧電体が安価なことと、簡易なプロセスで作製できることから、低コストで形状可変ミラーを製造することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の形状可変ミラーにおいて、鏡面の変形を効率良く行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の形状可変ミラーにおいて、更に効率良く鏡面を変形することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１から第３のうちのいずれかの構成の形状可変ミラーにおいて、部品点数の低減を図ることが可能となり、形状可変ミラーを簡易なプロセスで製造し易い。
【００１９】
また、本発明の第５及び第６の構成によれば、上記第１から第４のうちのいずれかの構成の形状可変ミラーにおいて、鏡面の変形の制御を複数の位置から行うことが可能となり、鏡面の変形について、変形量の微調整や複雑な変形を行うことが可能となる。
【００２０】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１から第６のうちのいずれかの構成の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置において、形状可変ミラーが鏡面を大きく変形することが可能であるために、波面収差の補正を的確に行うことが可能となる。また、形状可変ミラーが簡易且つ低コストに形成できるために、波面収差を的確に行える形状可変ミラーを低コストで製造可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の形状可変ミラーの第１実施形態の構成を示した概略図で、図１（ａ）は、第１実施形態の形状可変ミラー１の構成を示す斜視図、図１（ｂ）は、第１実施形態の形状可変ミラー１の構成を示す上面図、図１（ｃ）は、第１実施形態の形状可変ミラー１の構成を示す下面図である。なお、図１（ａ）においては、図１（ｂ）に示す共通電極７ａ、７ｂは省略している。
【００２３】
形状可変ミラー１は、大きくは、基板２と圧電体３とで構成されている。まず、圧電体３について説明する。圧電体３は、略正方形の板状構造となっており、バルクのセラミックス材料から形成される。なお、圧電体３の形状は、本実施形態の形状に限定されず、例えば円形、楕円形、他の多角形の板状構造等であっても構わない。
【００２４】
圧電体３を形成するセラミックス材料としては、分極処理後、電圧を印加することにより、その材料が伸縮する圧電特性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛、Ｐｂ（ＺｒxＴｉ1-x）Ｏ3）やチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等が挙げられる。本実施形態においては、圧電特性に優れる等の利点を考慮して、ＰＺＴを用いて形状可変ミラー１を形成している。
【００２５】
略正方形に形成される圧電体３の上面には、その中央部に略円形の鏡面４が形成される。この鏡面４は、圧電体３に、例えば蒸着法やスパッタリング法を用いて反射膜を形成することにより得られる。鏡面４を形成する反射膜について、使用する材料は特に限定されないが、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等が挙げられ、本実施形態においては安価である等の利点からアルミニウムを用いている。
【００２６】
なお、本実施形態においては、鏡面４を略円形状としているが、これに限らず種々の形状に変更可能である。また、本実施形態では、圧電体３上に蒸着等により直接反射膜を形成して鏡面４を得る構成としているが、この構成に限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、圧電体３上に平滑性が得られるシリコン（Ｓｉ）やガラス等から成る部材を配置し、その平滑性が得られる部材の上に、反射膜を蒸着等により形成して鏡面４を得る構成等としても構わない。圧電体３の鏡面４を形成する面が平滑としにくい場合等に有効である。
【００２７】
圧電体３の鏡面４が形成される面（図１において上面に相当）には、略円形に形成される鏡面４の周囲を取り囲むように、同心円（略円形状に形成される鏡面４の中心と同一の中心を有する）状に複数の溝５ａ〜５ｅが、所定の間隔で形成されている。この溝５ａ〜５ｅには、金属等の導電性部材が埋められており、この導電性部材は、圧電体３に電圧を印加するための電極を構成する。この点については後述する。
【００２８】
基板２は、板状に形成される圧電体３の鏡面４が形成される面の裏面側から圧電体３を支持する役割を果たす。また、図１（ｃ）に示すように、基板２には略円形の空洞部６が設けられており、この空洞部６の存在により圧電体３の鏡面４が形成される部分が可動して鏡面４の変形が可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、基板２に略円形の空洞部６を設ける構成としているが、これに限らず種々の形態に変更可能である。例えば、空洞部６の形状を多角形や楕円形等に変更する構成等としても構わないし、また、空洞部６とせず、圧電体３の四隅に基板２を配置する構成等としても構わない。ただし、上述のように鏡面４を変形可能とするために、圧電体３を支持する基板２は、少なくとも鏡面４が形成される位置と対向する位置には設けられないようにする必要がある。
【００３０】
また、基板２を構成する材料は特に限定されないが、例えばガラスやシリコン等が挙げられ、この場合、基板２と圧電体３とは例えば接着剤等で接合される。なお、基板２について、圧電体３と同一材料とし、本実施形態における基板２と圧電体３とを一体としても構わない。
【００３１】
図２は、形状可変ミラー１を図１（ｂ）のＡ−Ａ線で切った断面の構成を示す概略断面図である。図１（ｂ）と図２を参照しながら、溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材が電極として機能するための構成について説明する。溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材は、そのままでは電極として機能しないために、配線を引き回して電圧を印加できるようにする必要がある。このため、本実施形態においては、共通電極７ａと共通電極７ｂとを設けて、溝５ａ〜５ｂに埋められた導電性部材が電極として機能するように構成している。
【００３２】
共通電極７ａと共通電極７ｂとは、圧電体３上の対向する位置に配置され、それぞれ溝５ａ〜５ｅを横切るように配置されている。そして、共通電極７ａ、７ｂと圧電体３との間には、例えばポリイミド等の樹脂層８が設けられている。この樹脂層８を設ける理由は、共通電極７ａ、７ｂが、いずれも溝５ａ〜５ｅに埋められた全ての導電性部材と接触し、溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材の全てが等電位となるのを避け、共通電極７ａと共通電極７ｂとに異なる電位を与えることができるようにするためである。
【００３３】
そして、共通電極７ａは、溝５ｂ、５ｄに埋められた導電性部材と電気的に接続された状態となっており、共通電極７ｂは溝５ａ、５ｃ、５ｅに埋められた導電性部材と電気的に接続された状態となっている。このため、例えば、共通電極７ａがプラス極、共通電極７ｂがマイナス極となるように電圧を与えると、溝５ｂ、５ｄに埋められた導電性部材はプラス極、溝５ａ、５ｃ、５ｅに埋められた導電性部材はマイナス極となり、プラス極とマイナス極が交互に並ぶこととなる。従って、圧電体３のうち、溝５ａと溝５ｂ、溝５ｂと溝５ｃ、溝５ｃと溝５ｄ、溝５ｄと溝５ｅとの間に存在する部分に対して電圧を印加することが可能となり、この溝同士に挟まれた部分において圧電体３を伸縮させることが可能となる。
【００３４】
なお、共通電極７ａ、７ｂの配置の仕方は本実施形態の配置に限らず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、共通電極７ａ、７ｂを対向する位置に配置するのではなく、横に並べる構成等としても構わない。また、例えば、圧電体３上の溝５ａ〜５ｅが設けられない外周側に、共通電極７ａ、７ｂを配置する構成等としても構わない。すなわち、電極となる溝５ａ〜５ｅに埋められる導電性部材の極性が、溝５ａ〜５ｅの内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性となるように電位を与えられるように構成されていれば、特にその構成は問わない。
【００３５】
図３は、本実施形態の形状可変ミラー１が変形する様子を図２との対比で示している。図３に示すように、共通電極７ａと共通電極７ｂとが、それぞれプラス極、マイナス極となるように電圧を印加すると、電圧が印加された部分が、鏡面４の中心方向（図３の矢印方向）に伸びて、圧電体３の鏡面４が形成される部分は下に凸となるように変形する。すなわち、鏡面４は凹面となる。
【００３６】
なお、本実施形態では、共通電極７ａをプラス極、共通電極７ｂをマイナス極とすることにより電圧を印加された部分が鏡面４の中心方向に向かって伸びる構成としたが、共通電極７ａをマイナス極、共通電極７ｂをプラス極とすることにより、電圧を印加された部分が鏡面４の中心方向に向かって伸びる構成とすることも可能である。また、本実施形態では、電圧を印加された部分が伸びることにより、鏡面４が形成される部分が下に凸となる構成としたが、これに限らず、可動する部分に切り欠きを設ける等により、電圧を印加された部分が伸びることによって、鏡面４が形成される部分が上に凸となる構成等としても構わない。
【００３７】
また、このように構成される形状可変ミラー１において、溝５ａ〜５ｅの数、溝５ａ〜５ｅの間隔（ｗ）、溝５ａ〜５ｅの深さ（ｄ）、圧電体３の厚み等は、形状可変ミラー１に要求される特性等から決まる設計仕様により種々の変更が可能である。特に溝の間隔は、圧電体を駆動する場合の印加電圧の大小に関係し、溝の深さは、電圧を印加した場合の発生力の大小に関係する。更に、本実施形態においては、溝５ａ〜５ｅが鏡面４を取り囲んだ時の形状が円形となるように構成されているが、これに限らず、例えば多角形や楕円形等となるように構成しても構わない。
【００３８】
次に、このように形成される形状可変ミラー１の製造方法について説明する。まず、圧電体３を所望の大きさ及び形状に切り出す（第１工程）。この際、圧電体３の厚み調整、及び平滑性を得る目的で、必要に応じて圧電体３を研磨する。得られた圧電体３に対して、溝同士の間隔が所定の間隔となるように、同心円状の溝５ａ〜５ｅを機械加工により形成する（第２工程）。なお、溝５ａ〜５ｅは、機械加工に限らず、型を用いて予め溝を成型した後に焼成して得る構成等としても構わない。
【００３９】
溝５ａ〜５ｅに金属（導電性部材）の層を蒸着又はスパッタリング法等により形成し、電気めっきにより金属で溝５ａ〜５ｅを埋める（第３工程）。溝５ａ〜５ｅに必要に応じてマスクを施し、蒸着法等により、例えばポリイミド等から成る絶縁層８を形成する（第４工程）。この後、蒸着法、スパッタリング法等により共通電極７ａ、７ｂを形成する（第５工程）。所定の直流高電圧（必要に応じて加熱も行う）を印加して、圧電体３に対して分極処理を行う（第６工程）。
【００４０】
圧電体３は、基板２と接合され、基板２の空洞部６が、エッチング等により形成される（第７工程）。空洞部６の形成はエッチング等に限らず、機械加工等でも構わない。最後に、鏡面４を蒸着又はスパッタリング法等によって形成する（第８工程）。なお、形状可変ミラー１の形成方法は、これに限定される趣旨ではなく、種々の変更が可能なのは言うまでもない。
【００４１】
以上に示した第１実施形態の形状可変ミラー１の場合、鏡面４を変形させるために圧電体３に印加する電圧の制御は、一対の共通電極７ａ、７ｂに印加する電圧の制御のみによって行われる構成であるため、鏡面４を変形させる際に、微調整をする等の複雑な制御を行うことはできない。この点を考慮して構成した第２実施形態の形状可変ミラーについて以下説明する。なお、第１実施形態の形状可変ミラー１と重複する部分については同一の符号を付し、特に説明が必要でない場合はその説明を省略する。
【００４２】
図４は、第２実施形態の形状可変ミラー１を上から見た概略正面図である。第２実施形態の形状可変ミラー１も第１実施形態の場合と同様に、圧電体３と基板２（図１参照）とから成る。圧電体３の上面中央側には略円形の鏡面４が形成されており、この鏡面４を取り囲むように、金属等の導電性部材が埋められた同心円状の溝５ａ〜５ｅが形成されている。ただし、溝５ａ〜５ｅのそれぞれには、導電性部材が埋められておらず、導電性部材が欠落する導電性部材欠落部１２が４箇所設けられている。
【００４３】
形状可変ミラー１には、一方がプラス極、他方がマイナス極となる一対の共通電極１４が４つ設けられている。共通電極１４はいずれも矩形状に形成されており、一対の共通電極同士１４ａ、１４ｂは、隣接して配置されている。また、一対の共通電極１４ａ、１４ｂは、各溝５ａ〜５ｅの２つの導電性部材欠落部１２に挟まれる４つの領域１３ａ〜１３ｄ（図５に矢印で示す）のうち、同一の領域を横切るように配置され、更に、４つ設けられる一対の共通電極１４が横切る領域は、それぞれ異なる領域となっている。
【００４４】
図示しないが、第１実施形態と同様に共通電極１４と圧電体３との間には絶縁層が設けられて、この絶縁層が溝５ａ〜５ｅに埋められた導電性部材と共通電極１４との電気的な接続関係を調整している。本実施形態においては、溝５ｂ、５ｄに埋められる導電性部材がプラス極となる共通電極１４ａと電気的に接続され、溝５ａ、５ｃ、５ｄに埋められる導電性部材がマイナス極となる共通電極１４ｂと電気的に接続されている。
【００４５】
４つ設けられる一対の共通電極１４は、それぞれ独立に電圧を印加できるように形成されており、一対の共通電極１４のそれぞれに印加する電圧を独自に制御することにより、鏡面４の変形を４つの領域から細かく制御することが可能となる。なお、本実施形態においては、導電性部位材欠落部１２の形成にあたって、溝５ａ〜５ｄの一部について導電性部材を埋めない構成としたが、この構成に限られる趣旨ではなく、各溝５ａ〜５ｅについて、溝を断続的に設けて、導電性部材欠落部１２を形成する構成等としても構わない。
【００４６】
また、第２実施形態の形状可変ミラー１１の構成はここに示した構成に限定されず、第１実施形態の場合と同様の種々の変更が可能である。更に、本実施形態では、圧電体３の変形を制御する位置を４領域設けて鏡面４の変形を制御する構成としているが、これに限らず、４つ以外の複数の領域を設けて鏡面の変形を制御する構成等としても構わない。
【００４７】
次に、本発明の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置について説明する。複数種類の光記録媒体の情報の読み取り又は光記録媒体への情報の書き込みを可能とする光ピックアップ装置２０においては、光記録媒体の記録面を保護する保護層の厚みが光記録媒体の種類によって異なるために、球面収差の発生が問題となる場合がある。また、光ピックアップ装置の光軸が光記録媒体に対して傾くと、コマ収差が発生し、このコマ収差が問題となる場合もある。ここで、説明する光ピックアップ装置は、球面収差やコマ収差等の波面収差を補正できる光ピックアップ装置である。
【００４８】
図５は、本発明の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置２１についての実施形態を示した図で、光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。光ピックアップ装置２１の光学系は、第１光源２２と、第２光源２３と、ダイクロプリズム２４と、コリメートレンズ２５と、ビームスプリッタ２６と、形状可変ミラー１と、１／４波長板２８と、対物レンズ２９と、集光レンズ３０と、光検出器３１と、を備えている。
【００４９】
第１及び第２光源２２、２３は半導体レーザであり、それぞれ、光ピックアップ装置２１を用いて記録再生する光記録媒体３２の種類に対応した波長の光ビームを出射する。なお、各光源２２、２３について、２波長一体型の半導体レーザ等としても構わない。また、光源の数は光ピックアップ装置２１を用いて記録再生する光記録媒体の種類に応じて変更しても構わない。
【００５０】
第１光源２２、第２光源２３から出射される光ビームは、ダイクロプリズム２４でその光軸が同一とされ、コリメートレンズ２５で平行光とされ、ビームスプリッタ２６を透過して、形状可変ミラー１で反射されて、その光軸が光記録媒体３２と略直交する向きとされる。形状可変ミラー１で反射された光ビームは、１／４波長板２８で円偏光とされ、対物レンズ２９で光記録媒体３２の記録面３２に集光される。
【００５１】
記録面３２ａで反射された反射光は、対物レンズ２９を透過後、１／４波長板２８で往路とは９０°ずれた直線偏光とされ、形状可変ミラー１で反射後、更にビームスプリッタ２６で反射されて、集光レンズ３０で光検出器３１の受光部（図示しない）に受光される。光検出器３１は、受光した反射光の含まれる光情報を電気信号に変換する。
【００５２】
以上のように形成される光ピックアップ装置２１において、形状可変ミラー１は、光ビームの光軸を変換するいわゆる立ち上げミラーとしての役割に加えて、電圧を印加して圧電体３を伸縮させることにより鏡面４を変形させて、鏡面４によって反射される光ビームの光軸と直交する断面内における屈折率分布を調整することで、波面収差の補正を行うことが可能となっている。
【００５３】
なお、以上に示した、光ピックアック装置の光学系の構成は一例であり、その目的に応じて種々の変更が可能なのは言うまでもない。また、本発明の形状可変ミラーは、光ピックアップ装置に限らず、他の形状可変光学素子を含む光学系を備えた光学装置に適用可能であり、例えばビデオプロジェクタ、デジタルカメラ等に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の形状可変ミラーは、バルク材料を用いて形成するために圧電特性に優れる。そして、簡易なプロセスで、更に低コストに製造できる。このため、形状可変光学素子を含む光学系を有する様々な光学装置に適用可能することにより、各光学装置の特性向上及び低コストが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】は、第１実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略図である。
【図２】は、第１実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略断面図である。
【図３】は、第１実施形態の形状可変ミラーの動作を説明するための説明図である。
【図４】は、第２実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略平面図である。
【図５】は、本発明の形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置の光学系の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 形状可変ミラー
２ 基板
３ 圧電体
４ 鏡面
５ａ〜５ｅ 溝
１２ 導電性部材欠落部
２１ 光ピックアップ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面と、電圧を印加することにより伸縮して前記鏡面を変形させる圧電体と、該圧電体を支持する基板と、を備える形状可変ミラーにおいて、
前記圧電体はバルク材料から成り、
前記鏡面は前記圧電体上に形成され、
前記基板は、前記鏡面が形成される面の裏面側から前記圧電体を支持し、
前記圧電体の前記鏡面が形成される面には、前記鏡面を取り囲むように配置されて導電性部材で埋められた溝が所定の間隔で複数形成され、
前記溝に埋められた前記導電性部材は、複数配置される前記溝の内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性の電極となるように形成されることを特徴とする形状可変ミラー。
【請求項２】
複数形成される前記溝のそれぞれが、前記鏡面を取り囲む形状は相似形であることを特徴とする請求項１に記載の形状可変ミラー。
【請求項３】
複数形成される前記溝は同心円状に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の形状可変ミラー。
【請求項４】
前記圧電体と前記基板とは同一の材質であって、一体的に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラー。
【請求項５】
複数形成される前記溝のそれぞれには、同数の前記導電性部材が埋められていない導電性部材欠落部が存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラー。
【請求項６】
複数形成される前記溝のそれぞれには、前記溝が断続されて前記導電性部材が欠落する導電性部材欠落部が同数存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラー。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラーを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１】
鏡面と、電圧を印加することにより伸縮して前記鏡面を変形させる圧電体と、該圧電体を支持する基板と、を備える形状可変ミラーにおいて、
前記圧電体はバルク材料から成り、
前記鏡面は前記圧電体上に形成され、
前記基板は、前記鏡面が形成される面の裏面側から前記圧電体を支持し、
前記圧電体の前記鏡面が形成される面には、前記鏡面を取り囲むように配置されて導電性部材で埋められた溝が所定の間隔で複数形成され、
前記溝に埋められた前記導電性部材は、複数配置される前記溝の内側から外側に向かう方向に交互に異なる極性の電極となるように形成されることを特徴とする形状可変ミラー。
【請求項２】
複数形成される前記溝のそれぞれが、前記鏡面を取り囲む形状は相似形であることを特徴とする請求項１に記載の形状可変ミラー。
【請求項３】
複数形成される前記溝は同心円状に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の形状可変ミラー。
【請求項４】
前記圧電体と前記基板とは同一の材質であって、一体的に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラー。
【請求項５】
複数形成される前記溝のそれぞれには、同数の前記導電性部材が埋められていない導電性部材欠落部が存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラー。
【請求項６】
複数形成される前記溝のそれぞれには、前記溝が断続されて前記導電性部材が欠落する導電性部材欠落部が同数存在し、前記圧電体上には、前記導電性部材欠落部の数と同数だけ、前記圧電体の伸縮を制御できる領域が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラー。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の形状可変ミラーを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【図２】
【図３】
【図５】
【図１】
【図４】
【図３】
【図５】
【図１】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２３３１５３（Ｐ２００７−２３３１５３Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５６３２７（Ｐ２００６−５６３２７）
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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