JP2008275829A - 形状可変ミラー及びその製造方法、並びに光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鏡面に局所的な歪みが発生することを抑制でき、且つ圧電アクチュエータの動作効率が良い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、ベース２と、ベース２と対向配置され、ベース２と対向する面と反対側の面に鏡面３ａが形成されるミラー基板３と、ベース２上に配置されてミラー基板３を支持する支柱４と、電圧を印加することにより伸縮する圧電体を有し、ベース２上に配置されて、ミラー基板３の支柱４に接合されていない可動部を変位させる圧電アクチュエータ５と、を備える。圧電アクチュエータ５のミラー基板３と対向する端部には、圧電体と異なる材料から成る高さ調整用の調整部材８が接合されており、調整部材８は、支柱４のミラー基板３と接合される端部と同一材料から成り、ミラー基板３と調整部材８とは接合されない。
【選択図】図１

Description

本発明は、鏡面の形状を変形可能に設けられる形状可変ミラーに関し、より詳細には、圧電アクチュエータの伸縮により鏡面の形状を変形可能とされる形状可変ミラーに関する。また、本発明は、そのような形状可変ミラーの製造方法に関する。更に、本発明は、そのような形状可変ミラーを備える光ピックアップ装置に関する。

従来、その鏡面の形状を変形して、入射する光ビームの光学的歪み等を補正する形状可変ミラーについて種々の提案がなされており、例えば、光ディスク装置、ビデオプロジェクタ、デジタルカメラ等の光学装置の分野で注目されている。

具体的には、例えば、光ピックアップ装置の分野において、特許文献１〜５に示されるように、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）等の光ディスクを記録再生する際に発生するコマ収差や球面収差等の波面収差の補正を行うために形状可変ミラーを用いる技術が提案されている。なお、ここでコマ収差とは、光ディスクのディスク面が光軸に対して傾くことによって発生する収差で、球面収差とは、主に光ディスクの記録面を保護する透明樹脂（保護層）の厚さの違いが原因となって発生する収差である。

このような形状可変ミラーには、特許文献１に示されるような圧電素子を使用したユニモルフ又はバイモルフ形状の形状可変ミラーや、特許文献２に示されるような圧電膜等の薄膜を積層させて形成する形状可変ミラーがある。しかし、特許文献１や特許文献２に示される形状可変ミラーの場合、鏡面の変形量を大きくするのが容易でないといった問題がある。

特許文献１や２と異なる形状可変ミラーとして、特許文献３〜５に示されるような、柱状に形成される圧電素子（圧電アクチュエータ）の縦方向（形状可変ミラーが備える鏡面と直交する方向）の伸縮を利用して、鏡面を変形させる形状可変ミラーがある。図５は、特許文献３〜５に示されるような従来の形状可変ミラー１００の構成を示す概略断面図で、図５（ａ）は鏡面１０２ａが変形されていない状態を示し、図５（ｂ）は鏡面１０２ａが変形された状態を示している。

従来の形状可変ミラー１００は、図５に示すように、ベース１０１と、ベース１０１に対向配置され、ベース１０１と対向する面と反対側の面に鏡面１０２ａを有するミラー基板１０２と、ベース１０１上に配置されてミラー基板１０２を支持する支柱１０３と、ベース１０１上に配置されて、ミラー基板１０２の支柱１０３と接合される部分に囲まれる可動部を伸縮により変位させる圧電アクチュエータ１０４と、を備えている。

そして、例えば、圧電アクチュエータ１０４が伸びると、図５（ｂ）の示すようにミラー基板１０２が変位し、それによって鏡面１０２ａが変形する。このような構成の場合、薄膜を積層させて形成される形状可変ミラー等に比べて、鏡面１０２ａの大きな変形を得やすいといった利点や製造が容易であるといった利点等も有する。
特開２００４−１０９５６２号公報 特開２００５−１９６８５９号公報 特開２００６−３０２３８９号公報 特開２００６−３０２３９０号公報 特開２００６−３５１１５４号公報

しかしながら、圧電アクチュエータの縦方向の伸縮を利用して鏡面を変形させる従来の形状可変ミラー１００は、次のような問題点を有する。

ミラー基板１０２と圧電アクチュエータ１０４とを接合すると、その接合時に用いる接着剤等の影響で、ミラー基板１０２の鏡面１０２ａに局所的な歪みが発生する。この場合、局所的な歪みが発生した部分については、反射される光の方向が所望の方向とはならない。このため、形状可変ミラー１００を用いても、光学的な歪みを十分に補正できないといった問題が生じる。

この点を考慮して、ミラー基板１０２と圧電アクチュエータ１０４とを接合しないのが好ましいが、この場合には図６に示すように、ミラー基板１０２と圧電アクチュエータ１０４との間に隙間ｄが生じる場合がある。これは、次のような理由により生じる。

形状可変ミラー１００を構成する支柱１０３と圧電アクチュエータ１０４は、通常異なる材料からなっているために、別々に準備される。この際、圧電アクチュエータ１０４に電圧が印加されていない状態において鏡面１０２ａが平滑となるように、支柱１０３と圧電アクチュエータ１０４はその高さが同じとなるように準備される。

しかし、製造時のばらつきにより、支柱１０３と圧電アクチュエータ１０４の高さに通常ばらつきが発生する。このために、支柱１０３と圧電アクチュエータ１０４の高さが揃うように研磨工程が実施される。この際、支柱１０３と圧電アクチュエータ１０４とは異なる材料で形成されているために、研磨時の加工レートに差が発生する。例えば、圧電アクチュエータ１０４の硬度が支柱１０３の硬度より小さい場合には、圧電アクチュエータ１０４の方がその高さが低くなってしまう。この場合、最終的に得られる形状可変ミラー１００においては、ミラー基板１０２と圧電アクチュエータ１０４との間に隙間ｄが生じる。

そして、この隙間ｄが生じた場合には、例えば、圧電アクチュエータ１０４を伸ばしてミラー基板１０２の変形を行う場合に、圧電アクチュエータ１０４が伸びても隙間ｄ分はミラー基板１０２の変形に寄与しないこととなる。このために、ミラー基板１０２の変形を行う際に、圧電アクチュエータ１０４に印加する電圧を大きくする必要が生じ、その動作効率が悪くなる。そして、場合によっては鏡面１０２ａの十分な変形が得られない場合の生じる。

なお、圧電アクチュエータ１０４の方が、支柱１０３よりもその硬度が大きい場合には、圧電アクチュエータ１０４の方が支柱１０３より高くなり、この場合には、最終的に得られる形状可変ミラー１００において、ミラー基板１０２の鏡面１０２ａに局所的な歪みを生じる可能性があり、この場合も問題となる。

また、支柱１０３を圧電アクチュエータ１０４と同一の材料とすると、研磨時の支柱１０３と圧電アクチュエータ１０４との加工レートが同一となり、両者の高さを揃えることが可能となるが、このような場合には、コストの高い圧電アクチュエータを大量に使用することになって、形状可変ミラーの製造コストが高くなるといった問題が生じる。

以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、圧電アクチュエータの伸縮により鏡面の形状を変形可能とされる形状可変ミラーにおいて、鏡面に局所的な歪みが発生することを抑制でき、且つ圧電アクチュエータの動作効率が良い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製造する方法を提供することである。更に、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、低消費電力で情報の読み出しや書き込みを適切に行える光ピックアップ装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、ベースと、前記ベースと対向配置され、前記ベースと対向する面と反対側の面に鏡面が形成されるミラー基板と、前記ベース上に配置されて前記ミラー基板を支持する支柱と、電圧を印加することにより伸縮する圧電体を有し、前記ベース上に配置されて、前記ミラー基板の前記支柱に接合されていない可動部を変位させる圧電アクチュエータと、を備える形状可変ミラーにおいて、前記圧電アクチュエータの前記ミラー基板と対向する端部には、前記圧電体と異なる材料から成る高さ調整用の調整部材が接合されており、前記調整部材は、前記支柱の前記ミラー基板と接合される端部と同一材料から成り、前記ミラー基板と前記調整部材とは接合されないことを特徴としている。

この構成によれば、ミラー基板と圧電アクチュエータに接合される調整部材とを接合しない構成であるために、鏡面に発生する局所的な歪みを抑制することが可能である。また、支柱のミラー基板と接合される端部と、圧電アクチュエータのミラー基板と対向する端部に接合される調整部材と、が同一材料から成るために、支柱と圧電アクチュエータ（調整部材が接合されているものを指している）の高さを揃え易い。このために、ミラー基板と調整部材とを接合しない場合でも、ミラー基板と圧電アクチュエータ（調整部材が接合されているものを指している）との間に隙間が発生することを抑制でき、圧電アクチュエータの動作効率を良好なものとできる。更に、支柱を圧電アクチュエータと全く同一の材料とする構成でないので、上記の効果が得られる形状可変ミラーについて、その製造コストを低く抑えられる。

また、本発明は、上記構成の形状可変ミラーにおいて、前記支柱は、前記ミラー基板と接合される端部から前記ベースと接合される端部まで、同一材料で形成されることとしても構わない。

この構成によれば、支柱について、異なる材料からなる部材同士を貼り合わせて製造する必要がなく、形状可変ミラーの製造時の作業負担を低減できる。

また、上記目的を達成するために本発明は、ベースと、前記ベースと対向配置され、前記ベースと対向する面と反対側の面に鏡面が形成されるミラー基板と、前記ベース上に配置されて前記ミラー基板を支持する支柱と、電圧を印加することにより伸縮する圧電体を有し、前記ベース上に配置されて、前記ミラー基板の前記支柱に接合されていない可動部を変位させる圧電アクチュエータと、を備える形状可変ミラーの製造方法において、前記圧電アクチュエータの前記ミラー基板と対向する端部に、前記支柱の前記ミラー基板に接合予定の端部と同一材料から成る高さ調整用の調整部材を接合する工程と、前記支柱と前記調整部材が接合された前記圧電アクチュエータとを、前記ベースに接合した状態で同時に研磨する工程と、を具備することを特徴としている。

この構成によれば、形状可変ミラーの製造時において、形状可変ミラーが有する支柱と圧電アクチュエータ（研磨終了後にも調整部材が残る場合には、それも含めて圧電アクチュエータと表現している）の高さを研磨によって揃え易い。このために、ミラー基板と圧電アクチュエータとを接合しない場合においても、圧電アクチュエータの動作効率が良い形状可変ミラーを提供可能である。

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。

この構成によれば、光ピックアップ装置が備える形状可変ミラーは、鏡面に発生する局所的な歪みを抑制しつつ、圧電アクチュエータの動作効率が良い。このために、形状可変ミラーによって、光ピックアップ装置の光学系で発生する波面収差を、低消費電力で適切に補正することが可能となる。すなわち、低消費電力で、情報の読み出しや書き込みを適切に行える光ピックアップ装置を提供することが可能となる。

本発明によれば、圧電アクチュエータの伸縮により鏡面の形状を変形可能とされる形状可変ミラーにおいて、鏡面に局所的な歪みが発生することを抑制でき、且つ圧電アクチュエータの動作効率が良い形状可変ミラーを提供できる。また、本発明の製造方法によれば、そのような形状可変ミラーを容易に製造できる。更に、本発明によれば、低消費電力で情報の読み出しや書き込みを適切に行える光ピックアップ装置を提供できる。

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。また、各図面は、本発明の内容を理解しやすいように描かれたものであり、図面中の各部材の大きさや厚み等は、実際の構成とは必ずしも一致しない。

図１は、本実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略斜視図で、説明の便宜上、ミラー基板のみ分解した状態で示している。また、図２は、図１のＡ−Ａ位置における断面図である。この図１及び図２を参照しながら、本実施形態の形状可変ミラーの構成について説明する。

１は、形状可変ミラーであり、その鏡面を変形可能に設けられ、入射する光ビームの光学的な歪みを補正するために用いられるデバイスである。この形状可変ミラー１は、ベース２と、ベース２と対向配置されるミラー基板３と、ベース２上に配置されてミラー基板３を支持する支柱４と、ベース２上に配置されて、その伸縮によりミラー基板３を変位して、ミラー基板３の鏡面３ａを変形する圧電アクチュエータ５と、を備える。以下、各部について詳細に説明する。

ベース２は、支柱４及び圧電アクチュエータ５を支持する役割を果たす。ベース２は、絶縁性の部材で構成され、例えば、ガラスやセラミックス等で形成される。ベース２上には、圧電アクチュエータ５に給電するための電極７を含む配線パターン６が形成されている。この配線パターン６は、例えば、ガラス基板上にシリコン（Ｓｉ）パターンを形成し、その上に例えば金（Ａｕ）等の金属を蒸着することによって形成される。

ミラー基板３は、ベース２と略平行に対向配置され、ベース２と対向する面と反対側の面に鏡面３ａが形成されている。このミラー基板３は、圧電アクチュエータ５の伸縮によって変位する可動部を有し、可動部の変位に伴ってミラー基板３の鏡面３ａが変形されるように構成されている。

ここで上述のミラー基板３の可動部について説明しておく。ミラー基板３は後述するように支柱４と接合される。このために、支柱４と接合された部分は変位されないが、この支柱４によって接合された部分に囲まれる領域については、力を加えることによって変位可能である。すなわち、本実施形態の形状可変ミラー１が有するミラー基板３のうち、支柱４によって接合された部分に囲まれる領域が可動部に該当する。

ミラー基板３は、圧電アクチュエータ５の伸縮によって変位されるように、その厚みをある程度薄くしておく必要がある。また、ミラー基板３は圧電アクチュエータ５の伸縮に伴う変形で破壊されては困るために、剛性を有する物質で形成される必要がある。このような点を考慮して、本実施形態においては、このミラー基板３をシリコン（Ｓｉ）基板によって形成している。ただし、ミラー基板３を構成する物質がシリコンに限定される趣旨ではなく、薄くすることが可能で剛性を有する物質であれば、他の物質でも構わない。

ミラー基板３の鏡面３ａは、例えばミラー基板３上にアルミニウム（Ａｌ）の層を形成することにより得ている。Ａｌの層の形成は、蒸着法やスパッタリング法等の方法で形成される。なお、鏡面３ａは、アルミニウムに限らず、形状可変ミラー１の鏡面３ａに入射する光ビームの反射光について所望の反射率を得られる物質であれば、例えば金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等、種々の変更が可能である。また、本実施形態においては、ミラー基板３の上面全体を鏡面３ａとする構成としているが、これに限定されず、入射する光ビームの入射径を考慮して、鏡面３ａの領域を決定し、その部分にのみ反射層を形成する構成等としても構わない。

支柱４は、ベース２上に配置されてミラー基板３を支持する役割を果たす。本実施形態においては、支柱４は、ミラー基板３の四隅と、矩形に形成されるミラー基板３の各辺の中央部（四隅に配置される支柱４のうちの２つに挟まれる位置）と、の計８箇所でミラー基板３を支持している。なお、支柱４の配置については、本実施形態の構成に限定される趣旨ではなく、その目的等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態においては、支柱４は、異なる材料で構成される第１領域４ａと第２領域４ｂとから成っている。第１領域は、ベース２と接合される端部を含む領域で、例えばガラスで形成される。一方、第２領域４ｂは、ミラー基板３と接合される端部を含む領域で、例えばシリコンで形成される。第１領域４ａと第２領域４ｂは、例えばエポキシ樹脂等の接着剤で接合されている。

支柱４をこのように材料の異なる２つの領域４ａ、４ｂとするのは、支柱４と圧電アクチュエータ５との高さを揃え易いようにするためである。この点については、後述する。なお、支柱４と圧電アクチュエータ５との高さが揃っていない場合、上述のように、圧電アクチュエータ５の動作効率が悪くなったり、局所的な歪みが発生したりするといった問題があり、これを解消することを目的とするものである。

なお、本実施形態においては、支柱４とベース２との接合、及び支柱４とミラー基板３との接合は、いずれも、接合するものの間に接合層である金属層（例えばＡｕ層）を介在させ、例えば、４００℃から５５０℃の高温下、圧力を加えて接合する方式（熱圧着方式）によって行っている。ただし、これらの接合については、接着剤を用いて行う構成としても構わない。

圧電アクチュエータ５は、電圧を印加することにより伸縮する圧電体を有している。そして、この圧電体と、圧電体を挟むように配置される２つの内部電極（正極と負極）と、で構成される単位を一単位とし、これらが積層してなる積層型の圧電アクチュエータが、本実施形態の圧電アクチュエータ５となっている。積層型の圧電アクチュエータの構成は、公知であるためにその詳細な構成は、ここでは省略する。

なお、本実施形態では、大きな変位を得やすい等の理由で積層型の圧電アクチュエータとしているが、積層型でない圧電アクチュエータであっても構わない。また、圧電アクチュエータ５を構成する圧電体の種類としては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）やチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ_xＴｉ_1-x）Ｏ₃）のような圧電セラミックスが挙げられるが、その種類は特に限定されるものではない。本実施形態においては、圧電特性が優れるチタン酸ジルコン酸鉛を用いている。

圧電アクチュエータ５は、ベース２に形成される電極７（正極と負極の２つの電極から成る）の上に配置され、これにより給電可能とされる。また、本実施形態では、圧電アクチュエータ５は、ミラー基板３を基準として、ミラー基板３の外周側に配置される支柱４よりも内側に配置される。そして、ベース２上に十字方向に４つ配置され、更に、向かい合う圧電アクチュエータ５同士が、鏡面３ａの中心を通り鏡面３ａと直交する軸に対して対称位置となるように配置されている。

このように圧電アクチュエータ５を配置するのは、圧電アクチュエータ５の数を多くしすぎず、鏡面３ａの変形をバランス良く行い易いからである。ただし、圧電アクチュエータ５の配置及び数は、この構成に限定されず、種々の変更が可能である。

なお、圧電アクチュエータ５とベース２との接合は、金属層（例えばＡｕ層）の介在により、高温下（例えば、４００℃から５５０℃）で圧力を加えて接合する熱圧着方式でも良いし、接着剤を用いて行う方式でも構わない。

また、本実施形態の圧電アクチュエータ５においては、ミラー基板３と対向する端部に、圧電体と異なる材料から成る高さ調整用の調整部材８が、例えばエポキシ樹脂等の接着剤で接合されている。そして、この調整部材８を構成する材料は、支柱４の第２領域４ｂを構成する材料と同一材料（本実施形態ではシリコン）とされている。これは、支柱４と圧電アクチュエータ５との高さを揃え易くするためであり、この点については後述する。

なお、圧電アクチュエータ５に接合される調整部材８は、ミラー基板３とは接合されない。これは、ミラー基板３の鏡面３ａに局所的な歪みが発生することを低減するためである。

次に、本実施形態の形状可変ミラー１の製造方法について説明する。なお、ここに示す製造方法は一例であり、必ずしもこの手順に限定される趣旨ではない。

まず、ベース２となるガラス基板に、シリコン基板が陽極接合によって接合される。次に、陽極接合によってガラス基板に接合されたシリコン基板について、例えばリソグラフィー手法を用いて、所望のシリコンパターンが形成されるように加工が施される。形成されたシリコンパターン上に、導電性層（例えばＡｕ層）が蒸着法やスパッタリング法等によって形成される。これにより、ベース２上に電極７を含む配線パターン６が形成される。

なお、本実施形態においては、シリコンパターン上にＡｕ層を形成する際に、ベース２上の支柱４が配置される位置にも、Ａｕ層を形成するようにしている。これは、支柱４を上述の熱圧着方式で接合するためである。

ベース２上に配線パターン６を形成する上記の工程と平行して、支柱４と圧電アクチュエータ５の準備をしておく。まず、支柱４の準備工程について説明する。支柱４の第１領域４ａを形成する部分（例えばガラスから成る）及び第２領域４ｂを形成する部分（例えばシリコンから成る）を所定のサイズに切り出しておく。そして、その両者をエポキシ樹脂等から成る接着剤で接合する。

次に、圧電アクチュエータ５の準備工程について説明する。圧電アクチュエータ５についても、所定のサイズとなるように形成しておく。また、圧電アクチュエータ５のミラー基板３と対向する側の端部に配置する調整部材８（例えばシリコンから成る）についても所定のサイズに切り出しておく。そして、圧電アクチュエータ５に調整部材８を例えばエポキシ樹脂等から成る接着剤で接合する。

準備した支柱４及び圧電アクチュエータ５（調整部材８が接合されたもの）を、ベース２の所定の位置に接合する。この際、支柱４については、第１領域４ａをベース２に接合する。接合の方式は、本実施形態では上述の熱圧着方式によって接合する構成となっている。ただし、接着剤で接合する等しても構わない。

ベース２に接合された支柱４と圧電アクチュエータ５（調整部材８が接合されたもの）は、研磨によってその高さが揃えられる。この際、研磨されるのは、支柱４の第２領域４ｂと圧電アクチュエータ５に接合された調整部材８であり、この両者はその構成材料が同一（本実施形成では、いずれもシリコン）であるために、上述したような研磨時の加工レートの差が発生することなく、両者の高さを正確に揃えることができる。

なお、この研磨工程で、支柱４の第２領域４ｂ及び圧電アクチュエータ５に接合された調整部材８のうちのいずれか一方が、支柱４と圧電アクチュエータ５（研磨により調整部材８が残る場合は、調整部材８も含めて圧電アクチュエータとする）の高さが揃うと同時になくなるといった状態も想定できる。しかし、このような状態を狙って支柱４の第２領域４ｂや調整部材８を設けるのは困難であり、研磨される可能性があると推定される厚みより大きな厚みとなるように、支柱４の第２領域４ｂや調整部材８は設けられる。

支柱４及び圧電アクチュエータ５（調整部材８を含めて表現している）の研磨が終了すると、ミラー基板３と支柱４とが接合され、形状可変ミラー１が完成する。なお、この際の接合は、上述の熱圧着方式によっても構わないし、接着剤等によって接合しても構わない。

本実施形態の形状可変ミラー１は、ミラー基板３と、圧電アクチュエータ５のミラー基板３と対向する端部に接合される調整部材８と、が接合されないために、ミラー基板３の鏡面３ａに発生する局所的な歪みを低減できる。そして、支柱３と圧電アクチュエータ５（調整部材８を含めて表現している）との高さを揃えられるので、圧電アクチュエータ５とミラー基板３との間に隙間が発生したり、鏡面３ａに余計な歪みが発生したりするのを極力抑えることができる。このために、本実施形態の形状可変ミラー１は、鏡面に局所的な歪みが発生することを抑制でき、且つ圧電アクチュエータ５の動作効率が良い。

なお、以上に示した実施形態の形状可変ミラー１においては、支柱４について、構成材料の異なる第１領域４ａと第２領域４ｂとから成る構成とした。しかし、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、図３に示すように、支柱４全体を同一材料で形成しても構わない。この場合、圧電アクチュエータ５に接合される調整部材８は、支柱４と同一材料（例えばシリコン）とされる。そして、支柱４について、第１領域４ａと第２領域４ｂとを設け、それらを接合するという工程が不要となるために作業効率が良くなる。なお、図３は、本実施形態の形状可変ミラー１の変形例を説明するための説明図である。

次に、本実施形態の形状可変ミラー１が用いられる光ピックアップ装置について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態の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。なお、光ピックアップ装置１０は、光ディスク２０にレーザ光を照射して、情報の読み取り及び情報の書き込みを可能とする装置である。

光ピックアップ装置１０は、半導体レーザ１１と、コリメートレンズ１２と、ビームスプリッタ１３と、形状可変ミラー１と、１／４波長板１４と、対物レンズ１５と、集光レンズ１６と、光検出器１７と、を備えている。

半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２で平行光に変換され、この平行光は、ビームスプリッタ１３を通過して、形状可変ミラー１で反射され、1／４波長板１４でレーザ光の偏光状態を変化された後に、対物レンズ１５で集光されて光ディスク２０に焦点を合わせる。また、光ディスク２０から反射されたレーザ光は、対物レンズ１５、１／４波長板１４を通過後、形状可変ミラー１で反射されて、ビームスプリッタ１３を介して、集光レンズ１６によって光検出器１７に集光される。

このような光ピックアップ装置１０において、形状可変ミラー１は、１つは、従来の立ち上げミラーの役割を果たしている。一方で、形状可変ミラー制御部１８からの命令により、その鏡面３ａを適宜変形することによって、この半導体レーザ１１から出射されたレーザ光に発生する光学的な歪み（コマ収差や球面収差等の波面収差）の補正を行う役割も果たしている。

形状可変ミラー制御部１８は、例えば、予めメモリ（図示せず）に記憶しておいた情報に基づいて、形状可変ミラー１の鏡面３ａを適宜変形するように形状可変ミラーの動作を制御する構成としても良い。また、光検出器１７で得られた信号に基づいて好ましい鏡面３ａの状態となるように、圧電アクチュエータ５に印加する電圧を適宜変化させながら、形状可変ミラー１の動作を制御する構成等としても構わない。

なお、本実施形態の光ピックアップ装置１０においては、形状可変ミラー１は、立ち上げミラーとしての機能を有するように構成しているが、必ずしもこれに限定される趣旨ではなく、他の構成としても構わない。

また、以上においては、本発明の形状可変ミラー１が光ピックアップ装置１０に用いられる場合を示した。しかし、本発明の形状可変ミラーは、入射する光ビームの光学的な歪みを補正できるために、光学装置に広く適用可能であり、例えばビデオプロジェクタやデジタルカメラ等にも適用できる。

その他、以上に示した実施形態では、形状可変ミラー１は、図１に示すように全体の形状が矩形状であるが、特にこの形状に制限されるものでなく、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。例えば、ベース２やミラー基板３等が円形に構成されても構わず、ベース２とミラー基板３とのサイズが異なる構成等としても構わない。

本発明の形状可変ミラーは、鏡面に発生する局所的な歪みを低減できるために、光ビームが有する光学的な歪みを適切に補正することが可能となる。また、鏡面を変形させる圧電アクチュエータの動作効率が良いために、消費電力を低く抑えることも可能である。従って、本発明の形状可変ミラー及びそれを備える光ピックアップ装置は有用である。

は、本実施形態の形状可変ミラーの構成を示す概略斜視図である。 は、図１のＡ−Ａ位置における断面図である。 は、本実施形態の形状可変ミラーの変形例を説明するための説明図である。 は、本実施形態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。 は、従来の形状可変ミラーの構成を示す概略断面図である。 は、従来の形状可変ミラーの問題点を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 形状可変ミラー
２ ベース
３ ミラー基板
３ａ 鏡面
４ 支柱
５ 圧電アクチュエータ
８ 調整部材
１０ 光ピックアップ装置

Claims (4)

1. ベースと、
   前記ベースと対向配置され、前記ベースと対向する面と反対側の面に鏡面が形成されるミラー基板と、
   前記ベース上に配置されて前記ミラー基板を支持する支柱と、
   電圧を印加することにより伸縮する圧電体を有し、前記ベース上に配置されて、前記ミラー基板の前記支柱に接合されていない可動部を変位させる圧電アクチュエータと、
   を備える形状可変ミラーにおいて、
   前記圧電アクチュエータの前記ミラー基板と対向する端部には、前記圧電体と異なる材料から成る高さ調整用の調整部材が接合されており、
   前記調整部材は、前記支柱の前記ミラー基板と接合される端部と同一材料から成り、
   前記ミラー基板と前記調整部材とは接合されないことを特徴とする形状可変ミラー。
2. 前記支柱は、前記ミラー基板と接合される端部から前記ベースと接合される端部まで、同一材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の形状可変ミラー。
3. ベースと、前記ベースと対向配置され、前記ベースと対向する面と反対側の面に鏡面が形成されるミラー基板と、前記ベース上に配置されて前記ミラー基板を支持する支柱と、電圧を印加することにより伸縮する圧電体を有し、前記ベース上に配置されて、前記ミラー基板の前記支柱に接合されていない可動部を変位させる圧電アクチュエータと、を備える形状可変ミラーの製造方法において、
   前記圧電アクチュエータの前記ミラー基板と対向する端部に、前記支柱の前記ミラー基板に接合予定の端部と同一材料から成る高さ調整用の調整部材を接合する工程と、
   前記支柱と前記調整部材が接合された前記圧電アクチュエータとを、前記ベースに接合した状態で同時に研磨する工程と、
   を具備することを特徴とする形状可変ミラーの製造方法。
4. 請求項１又は２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。