可變形鏡的製作方法
2023-05-14 15:28:46
專利名稱：可變形鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種向光記錄再生介質記錄/再生信息的光學頭，特別是有關用於修正隨著具有雙記錄層的光記錄再生介質的透光層的厚度變化的球面像差的光學頭用的可變形鏡、使用了該可變形鏡的光學頭和光記錄再生裝置。
背景技術：
在保存影像信息、聲音信息以及計算機用數據等的過程中廣泛使用只讀光碟、相變光碟、磁光碟等光記錄再生介質。近年來，特別是用光記錄再生介質替代錄像帶作為影像記錄介質、進而用作高精度視頻影像的記錄介質後，對這些信息記錄介質在高記錄密度化和大容量化方面的要求日益提高。
此外，隨著記錄密度的提高，小尺寸光碟也漸漸可用於攝像機等的便攜用途，這樣就要求光學頭還要實現小型化、低耗電化和低成本化以便裝載在便攜設備中。
為提高這些信息記錄介質的記錄密度，可以在增大光學頭上裝載的物鏡數值孔徑NA、縮短光源的光的波長λ、減小物鏡聚光的光點直徑的同時，設置多個記錄信息的信息記錄層。
舉例來說，CD(compact disc)的物鏡數值孔徑NA為0.45，光源發射的光的波長為780nm，與此相對，記錄密度更高、容量更大的DVD的物鏡的數值孔徑NA則為0.6，光源發射的光的波長為650nm。
例如，由於相對光碟光軸的傾斜而引起的像差隨雷射波長的縮短而增大，使用發射較短波長光的光源時，為得到理想的光點，減小透光層的厚度對抵消像差很有效。因此，CD的透光層厚度為1.2mm，與此相對DVD的透光層厚度為0.6mm。
另外，對於再生專用DVD，設有兩個記錄層使1張光碟的容量加倍的雙層光碟正在實用化。
在這種雙層光碟中，為防止層間串擾，兩記錄層間留有0.055mm的間隔。一般而言，透光層的厚度變化後，聚光的光會產生球面像差，導致光點劣化，然而在這種雙層光碟中，由於各記錄層的透光層厚度例如為0.6mm和0.545mm，兩者之差被控制在較小範圍內，因此產生的球面像差可被控制在允許範圍內。
目前，為了進一步實現高密度化，正在考慮使用物鏡數值孔徑NA為0.85、光波長為405nm、透光層厚度為0.1mm級別的產品。這樣的光碟如採用雙層結構，由於雙層間需留有0.025mm左右的間隔，例如兩記錄層的透光層厚度分別為0.1mm和0.075mm，這樣的透光層厚度差異所引起的球面像差已經超過了允許範圍。
為此，業內提出了多種用於修正由透光層的厚度差異引起的球面像差的方法。
例如日本專利公開公報特開平9-152505號中公開了一種利用靜電力等使施加了張力的薄膜鏡變形以修正球面像差的方法。
此外，日本專利公開公報特開平11-259893號中公開了一種通過移動配設在光源與物鏡間的準直透鏡，改變射入物鏡的平行光的擴散角度，以改變物鏡入射側的NA、修正球面像差的方法。
但這些現有的方法存在以下的問題。
首先，採用使薄膜鏡變形的結構，將鏡的初始狀態製成理想的平面是非常困難的且成本高昂。其次，若為了確保在環境溫度變化時也能保持平面性而給薄膜鏡施加相當大的初始張力，則需要非常大的靜電力才能使鏡變形，必須通過高壓驅動。
此外，為了讓薄膜鏡維持在變形狀態則需要不斷施加電壓，由於耗電量很大，因此不適用於對兩個記錄層切換球面像差的修正量之類的用途。
另一方面，採用移動準直透鏡的結構，光學系統的光路上必須留有配置鏡片的移動跨度、引導結構、驅動傳動器(actuator)等的空間，光學頭無法小型化。
此外，由於準直透鏡不能設置在緊靠物鏡的地方，如果採用移動準直透鏡來改變平行光的擴散角度的結構的話，雷射束的利用效率及RIM強度(令入射瞳的強度的MAX點為100％時的瞳的邊緣的強度比)會隨著與物鏡的距離的變化而大幅變化，因而光學系統的設計變得很困難。
發明內容
本發明的目的在於解決上述課題，提供一種可對雙記錄層根據透光層的厚度差異切換球面像差的具有簡單的結構的可變形鏡，並且還提供一種可用於便攜設備的小型、低耗電、低成本的光學頭及光記錄再生裝置。
為達成上述目的，本發明所提供的可變形鏡包括具有反射光的反射面且至少其中的一部分部位是由強磁性部件構成的反射鏡和通過磁力切換上述反射鏡的變形狀態和非變形狀態的切換裝置，其中，上述切換裝置具有硬質磁性部件和對該硬質磁性部件進行磁化和消磁的磁化部件。
並且以通過用上述磁化線圈磁化上述硬質磁性部件，吸引上述反射鏡中的強磁性部件使上述反射鏡呈上述變形狀態，通過用上述磁化線圈為上述硬質磁性部件消磁，使上述反射鏡恢復為上述非變形狀態為更加理想。
而且，上述磁化部件亦可為包含軛、磁化線圈和副線圈的結構。
而且還可以將上述副線圈及軛的至少一部分配置在上述反射鏡的背面及其側部。
而且，本發明所供給的可變形鏡還可以是包括具有反射雷射的反射面並且其中至少一部分部位是由強磁性部件構成的反射鏡和通過磁力切換上述反射鏡的變形狀態和非變形狀態的切換裝置的結構，其中，上述切換裝置也可由永久磁鐵和使該永久磁鐵在對上述反射鏡發生磁力作用的第1位置和較之該第1位置更偏離上述強磁性部件的第2位置間移動的可動裝置構成。
而且，上述可動裝置還可以是通過將位於上述第2位置的上述永久磁鐵移至上述第1位置，吸引上述強磁性部件使上述反射鏡呈上述變形狀態，通過將位於上述第1位置的上述永久磁鐵移至上述第2位置，使上述反射鏡恢復為上述非變形狀態的結構。
而且，上述可動裝置還可以是由支撐上述永久磁鐵的可動部、可轉動地支撐該可動部的固定部以及驅動上述可動部在上述第1位置及第2位置間轉動的驅動部構成的結構。
而且，上述驅動部的至少一部分也可以配置在上述反射鏡的側部。
而且，上述驅動部也可以是包含吸引位於上述第2位置的永久磁鐵的軛、安裝在該軛上的驅動線圈和驅動磁鐵的結構。
而且，還可以使用玻璃板作為上述反射鏡的基材，並在該基材上至少部分地設置上述強磁性部件。
另外，上述反射鏡亦可使用具有強磁性的板材作為基材。
而且，還可以採用以上述強磁性部件和上述軛共同構成磁路的一部分的結構。
而且，上述反射面以由形成於上述基材表面的反射塗層的結構為宜。
而且，上述反射塗層也可以由絕緣性的多層膜構成。
而且，亦可在上述基材的兩面分別塗敷上述反射塗層。
另外，亦可在上述基材的一面塗敷上述反射塗層，在上述基材的另一面塗敷與上述反射塗層具有同等熱膨脹率的反面膜(counter coat)。
而且，上述強磁性部件亦可由硬質磁性體構成。
而且，本發明的可變形鏡還可以包含基座和由上述基座支撐的支持部件，其中，上述反射鏡由上述支持部件彈性地支撐，上述切換裝置被裝入上述基座。
而且還可以是上述基座上設有凹向上述反射鏡變形方向的凹陷部，上述反射鏡受支持以便罩住上述基座的凹陷部，且在上述切換裝置的作用下變形時與上述凹陷部接觸，以保持其變形狀態的結構。
而且還以上述反射鏡約呈橢圓形，上述基座的凹陷部以製成與上述反射鏡形狀對應的大致橢圓形為宜。
而且，上述支持部件也可以藉助彈力將上述反射鏡壓向上述基座。
而且，上述支持部件宜還可以由組裝於上述基座中的基部、從該基部延伸出來的簧片部、以及連接該簧片部並壓緊上述反射鏡的壓緊框部構成。
而且，上述支持部件亦可由彈性粘合劑構成。
本發明還提供一種將光聚光到光信息記錄介質的光學頭，亦可為包括將光聚光到上述光信息記錄介質的物鏡、驅動上述物鏡的物鏡致動裝置和根據上述本發明的可變形鏡的結構，其中，上述可變形鏡被設置為可將光源射出的光向上述物鏡反射。
而且，上述可變形鏡最好是設置在上述物鏡致動裝置的下方。
本發明還提供一種將光聚光到設有雙記錄層的光記錄再生介質上，並執行向該光記錄再生介質記錄信息和再生記錄信息中至少其中一個動作的光記錄再生裝置，該裝置可包含本發明的上述光學頭和向上述光學頭提供用於切換上述反射鏡的狀態的電力的供電部的結構。
而且，當上述可變形鏡在遠離光入射面的第1記錄層上聚光時，上述反射鏡為平面鏡，在接近光入射面的第2記錄層上聚光時，上述反射鏡變形為上述反射面呈凹面狀的凹面鏡。
而且，上述供電部可以是僅在切換上述反射鏡的狀態時施加脈衝電壓的結構。
根據本發明的以上所述結構，不僅可以簡單的結構實現修正球面像差的可變形鏡，還可以實現小型低耗電的光學頭和光記錄再生裝置。
另外，根據本發明的可變形鏡，可提供以簡單的結構低價地修正雙層光碟透光層的厚度差異引起的球面像差的可變形鏡，從而得到小型的光學頭。
並且，由於採用的是可在物鏡附近切換平行光擴散角度的結構，因此能抑制雷射束的利用效率及RIM強度的變化，使得光學系統的設計變得簡單。
此外，在修正球面像差時，由於只需在兩層切換時這一短時間內通電即可，因此修正時所需的耗電量也可以控制在最低限度內。
因此，本發明可實現耗電少可用於便攜設備的小型、低耗電、低成本的光學頭和光記錄再生裝置。
圖1是本發明實施例1的光學頭的結構概略圖。
圖2是表示上述光學頭中在雙層光碟的第1記錄層上聚光的狀態下的側視圖。
圖3是表示上述光學頭中在雙層光碟的第2記錄層上聚光的狀態下的側視圖。
圖4是表示上述光學頭中設置的可變形鏡的整體結構的立體圖。
圖5是上述可變形鏡的剖視圖。
圖6是分解上述可變形鏡的各構成部件的立體圖。
圖7是說明副線圈的作用的說明圖。
圖8是雙軸致動裝置與可變形鏡的位置關係示意圖。
圖9是以粘合劑構成本發明實施例1中的彈性支撐部件的另一示例的剖視圖。
圖10是表示本發明的可變形鏡的第2實施例的立體圖。
圖11是分解上述可變形鏡的各構成部件的立體圖。
圖12是示意上述可變形鏡的內部結構的側面剖視圖。
圖13是圖12的沿X-X線的剖視圖。
圖14是當上述可變形鏡的可動部位於上方時的狀態下的相當於圖12的示意圖。
圖15是本發明的可變形鏡的第3實施例的剖視圖。
圖16是本發明實施例4的光記錄再生裝置的結構概略示意圖。
具體實施例方式 下面結合附圖對本發明的實施例進行說明。
(實施例1) 圖1是本發明實施例1的光學頭的結構概略圖。
如圖1所示，光學頭100包括雷射光源1、偏振分光鏡(polarization beamsplitter)2、準直透鏡(collimator lens)3、1/4波長板(quarter-wave plate)4、具有反射鏡5的可變形鏡(deformable mirror)15、物鏡6、聚光鏡8及光檢測器9。雷射光源1發出雷射束。偏振分光鏡2讓從某一方向射入的雷射束透過，另一方面反射從其它方向射入的雷射束。
1/4波長板4改變光的偏振方向。反射鏡5使光軸方向偏轉。物鏡6將雷射束聚光在雙層光碟20的信息記錄面上。聚光鏡8將雙層光碟20的反射光聚光到光檢測器9的受光部。
在上述光學頭100中，雷射光源1發射的雷射束，穿過偏振分光鏡2後被準直透鏡3調整為平行光束，通過1/4波長板4後在反射鏡5處轉向90度，然後由物鏡6聚光，在雙層光碟20的信息記錄面上聚光。雙層光碟20的信息記錄面反射的雷射束的反射光，依次穿過物鏡6、反射鏡5、1/4波長板4、準直透鏡3及偏振分光鏡2，通過聚光鏡8在光檢測器9上成像。
物鏡6，裝載在雙軸致動裝置7上，依據從光檢測器9得到的伺服信號對雙層光碟20執行聚光伺服動作和追蹤伺服動作。
下面，參照圖2、圖3對雙層光碟20和可變形鏡15進行說明。
圖2是表示在雙層光碟20的第1記錄層21上聚光的狀態的側視圖，圖3是表示在雙層光碟20的第2記錄層22上聚光的狀態的側視圖。
雙層光碟20的結構是，基板23的表面設有第1記錄層21，該第1記錄層21的表面隔著中間層24設置第2記錄層22，在該第2記錄層22的表面再疊加表層25。
對於直徑為12cm的4.7GB的DVD，如採用波長為405nm的雷射、數值孔徑NA為0.85的物鏡，可得到單層約25GB，雙層約50GB的記錄容量。
對於這樣的光碟，為將由相對盤的光軸的傾斜而引起的像差抑制在與DVD相同的程度，透光層的厚度設為0.1mm。對於單層光碟，由於表層25的厚度即為透光層的厚度，因此使用0.1mm厚的表層25。與此相對，雙層光碟的情況下，由於中間層24的厚度需為0.025mm，因此表層25的厚度則為0.075mm。亦即，在第1記錄層21上聚光時，透光層的厚度t1＝0.1mm，在第2記錄層22聚光時，由表層25和中間層24構成的透光層的厚度為表層的厚度t2＝0.075mm。
另一方面，可變形鏡15中包括反射鏡5。反射鏡5為薄板形鏡，例如以厚度0.1mm左右的玻璃基板為基材5b，在該基材5b的表面施反射塗層(reflectioncoating)。該反射塗層的表面即為反射的反射面。在無外力作用的自然狀態下，基材5b能夠保持良好的平面性，雷射不會因反射而散亂，並且，厚度等可設定為在一定的力的作用下能夠變形。
例如，對直徑3～4mm左右的光束，玻璃基板的厚度設定在0.05mm至0.2mm之間時，在無外力作用的情況下能保持平面性，且在允許應力的範圍內能夠實現修正像差所需的變形。該反射鏡5不會在自身重力作用下變形。因此，反射鏡5與由薄膜形成的反射鏡不同，無需持續施加張力以保持其平面性。
為得到99％以上充分的反射率，可使用絕緣性的多層膜作為反射塗層。該絕緣性的多層膜的層數和絕緣體的種類可根據光波長和反射率等進行適當的選擇。
由於鏡的基材與塗層膜的熱膨脹率不同，基材過薄時會出現反射鏡5彎曲(warping)的問題。此時最理想的是在鏡的兩面都施加反射塗層，或在表面側施加反射塗層而在背面側施加與上述反射塗層具有同等熱膨脹率的反面塗層(counter coating)。這樣就容易建立應力平衡，不易出現彎曲問題。
反射鏡5，被配置成可覆蓋在基座11上形成的凹陷部11a上。並用彈性材料12支持反射鏡5的外周部，以防脫落。
反射鏡5上設有具有強磁性的磁性部件5a。該磁性部件5a配設於基材5b的背面中央部位。磁性部件5a的設置方法包括，粘結(bonding)磁性不鏽鋼板或矽鋼板等的方法、通過濺射法或真空蒸鍍(sputtering or vacuum evaporation)法形成鐵類氧化物等的磁性膜的方法、塗敷磁粉的方法等。
反射鏡5的背面設有切換裝置10。由驅動電路101向切換裝置10通電產生磁吸引力F，這樣反射鏡5就會變形為其反射面呈凹面狀。吸引力F消失後，反射鏡5恢復為原來的平面鏡。例如對厚度為0.1mm的玻璃鏡，若產生0.098～0.147N(10～15gf)的吸引力時，可得頂點(反射鏡5的中心部位)的位移約為4μm的變形。
本實施例的光學頭的光學系統，如圖2所示，設計為在反射鏡5為平面板狀的非變形狀態下在第1記錄層21上聚光，這樣穿過t1＝0.1mm的透光層可得到良好的光點。
這樣的光學系統中，如圖3所示，當切換為在第2記錄層22上聚光的狀態時，給聚焦信號加一個偏移量(offset)，將物鏡6暫且向下方移動之後再進行向第2記錄層22的聚焦拉進的動作。此時，由於透光層變薄為t2＝0.075mm，會產生球面像差。
為對其進行修正，通過驅動電路101使切換裝置10產生吸引力，使反射鏡5變形為凹面狀，將射入物鏡6的平行光變換為收束光。由此修正由透光層的厚度差異引起的球面像差。
通過使反射鏡5按對應於透光層的厚度差異(中間層24的厚度)而預先設定的變形量發生變形，來決定使平行光收束的程度。反射鏡5的變形量取決於基座11的凹陷部11a。通過使反射鏡5與凹陷部11a保持接觸，並施以維持該狀態的足夠的吸引力F，即可保持一定的變形量。
反射鏡5的變形量是一與凹陷部11a的深度相對應的值。該凹陷部11a的深度取決於透光層的厚度差異、物鏡6的NA等光學因素。且，形成凹陷部11a的數μm級的段差的誤差應被控制在±10％以內。
為了正確地形成構成凹陷部11a的微小段差，需對支撐反射鏡5的基座11的表面進行鏡精加工。另外，作為形成段差的方法有，用蝕刻凹陷部11a區域等的方法加以切削來設置段差的方法，或者反之在基座11的外圍部用電鍍無電解鎳等方法加以堆疊形成段差的方法等。另外，在將凹陷部11a形成在平坦的鏡面上的同時，另一方面，還可以用在反射鏡5的外圍部背面側堆疊出一定高度的段差的方法。
使反射鏡5的反射面變形為凹面狀後，位於凹陷部11a外圍側的部分會向偏離基座11的方向移位。此時，通過用彈性材料12彈性地支持反射鏡5的外圍部分，反射鏡5可適度地彎曲，鏡整體變為凹面狀。
若將反射鏡5的外圍部分硬性地固定在基座11上，由於外圍部分無法移位，此時變形為凹面狀的區域就會減小。其結果，需要相對更大的鏡。
與此相對，本實施例中，由於使用彈性材料12可相對基座11移位地固定反射鏡5的外圍部分，因此可以實現小型的反射鏡5。此外，與將外圍部分硬性固定在基座11上的情況相比，較小的吸引力即可得到一定的變形量，而且反射鏡5上產生的應力也可被抑制在較小的程度上。
因此，如本發明所示，用彈性材料12將反射鏡5的外周部分彈性地固定是比較理想的。
下面進一步具體說明本發明的可變形鏡15的結構。
圖4是本發明的可變形鏡15的結構立體圖，圖5是其剖視圖，圖6是其分解立體圖。
圖4至6中，反射鏡5由彈性支撐部件12支撐，被設置成面對基座11且覆蓋住凹陷部11a。在反射鏡5的背面設有具有強磁性的磁性部件5a。
亦即，本可變形鏡15包括，基座11、該基座11上支撐的支持部件12、由該支持部件12彈性地加以支持並具有使光反射的反射面的反射鏡5、使該反射鏡5在變形狀態與非變形狀態間可切換的切換裝置10。
圓形的雷射束，如圖4中的箭頭A所示，以45度的入射角射向反射鏡5，翻折90度後按箭頭B的方向射入設置在其上方的物鏡6中。反射鏡5的入射光束截面為橢圓形，因此，反射鏡5也相應地製成橢圓形。
此處，基座11包括其上表面相對底面傾斜的橫長塊狀的主體部11b和形成於該主體部11b上的上述凹陷部11a。凹陷部11a設置於主體部11b的上表面中央部位。凹陷部11a，如上所述為橢圓形，且在整個範圍內都保有一定的深度。該橢圓形，當從側面觀察時是呈圓形的。
另外，凹陷部11a內還形成有貫穿上述上表面及其背面的貫穿孔11c。該貫穿孔11c的大小為可填入上述反射鏡5的磁性部件5a的程度。
如圖6所示，在主體部11b長度方向的兩端部位分別形成有缺口部11d。亦即，凹陷部11a的兩側分別設有缺口部11d。兩個缺口部11d分別為矩形截面，大小為可容納後述的副線圈10d的程度。
彈性支撐部件12是由薄金屬板衝壓加工而成的部件，由基部12c、簧片部12a和壓緊框部12b一體構成。彈性支撐部件12可用例如彈簧鋼或不鏽鋼等形成。
基部12c是基座11的主體部11b上組裝的的矩形框架狀物，具有從其兩側夾入主體部11b的夾爪部12d。彈性支撐部件12由此變成可與基座11扣合。
簧片部12a分別從基部12c的四個角向內側延伸。簧片部12a可在其厚度方向上彈性變形。
壓緊框部12b是沿反射鏡5的外圍部呈橢圓形的圓環狀物，與各簧片部12a的頂端部位(內側頂端部位)相連接。
將採用如上結構的彈性支撐部件12安裝在基座11後，爪部12d與主體部11b扣合，彈性支撐部件12的基部12c被定位。在該狀態下簧片部12a發生輕微的彎曲，支持壓緊框部12b壓緊反射鏡5。
可變形鏡15包括使反射鏡5在變形狀態和非變形狀態間切換的切換裝置10。該切換裝置10包括硬質磁性部件10a和磁化部件10f。
上述硬質磁性部件10a是由具有較強保磁力的硬質磁性材料製成的部件，嵌在基座11內。硬質磁性部件10a配置於基座11的貫穿孔11c內側，其頂端與磁性部件5a相對。
上述磁化部件10f具有被固定在硬質磁性部件10a上的軛10b和卷附在硬質磁性部件10a上的磁化線圈10c。
磁化線圈10c上通電後產生一定的磁動勢，能夠磁化硬質磁性部件10a或使其消磁。
硬質磁性部件10a一旦被磁化後，即使磁化線圈10c不通電也會保持磁場，給予一定的磁通量吸引磁性部件5a。
此時磁性部件5a吸引反射鏡5的背面直至接觸到基座11的凹陷部11a，這樣，反射鏡5處於與凹陷部11a相接觸的變形狀態。由此，反射鏡5的反射面呈彎曲的凹面狀，並保持一定的變形量。
為了磁化硬質磁性部件10a，需要給磁化線圈10c施加足以產生所需的磁場的電壓脈衝。磁性部件5a的位移量在數微米的程度，一般認為施加10～數10伏的電壓脈衝即可進行磁化和消磁來實現變形狀態和非變形的切換。
給已磁化的硬質磁性部件10a消磁時，可以採用向磁化線圈10c施加逐漸衰減的交流電壓以完全消磁的方法或施加比磁化電壓更低的逆向電壓使殘留磁通量幾乎變為零的方法。
如圖7所示，軛10b向著基座11的兩側延伸，軛10b的兩延伸部10e上分別設有副線圈10d。
圖7表示副線圈10d的位置關係。如該圖所示，磁化線圈10c例如在磁化時產生H1方向的磁場，而卷在軛延伸部10e上的副線圈10d則通電產生H2方向的磁場。亦即，副線圈10d中通電後，磁化線圈10c產生的磁場H1將通過軛10b及軛延伸部10e來得以增強。
通過採用本結構，與單獨設置磁化線圈10c的情況相比，可以更低的電壓得到較大的磁動勢。
另外，配置副線圈10d的空間，恰好可利用物鏡6的雙軸致動裝置7的正下方。因此，如將可變形鏡15中的副線圈10d做得與雙軸致動裝置7寬度大致相同的話，則可以避免光學頭的大型化。
具體來說，如從雙層光碟20側觀察到的圖8中的內容所示，作為物鏡致動裝置的雙軸致動裝置(biaxial actuator)7包括固定部7d、通過懸吊繩7b非固定地連接該固定部7d的物鏡支架7a、以及向物鏡支架7a提供驅動力的磁性迴路7c。物鏡6由物鏡支架7保持。磁性迴路7c分別設置在雷射束102的光軸方向上的物鏡支架7a的兩側，上述副線圈10d並列在與其垂直的方向上。
由上可知，本實施例中，由於使用硬質磁性部件10a吸引反射鏡5的磁性部件5a，因此只需在磁化和消磁時給磁化線圈10c通電，即可切換反射鏡5的變形狀態和非變形狀態。因而可降低耗電量，非常適合使用在便攜設備上。
而且設置在反射鏡5的背面的基座11上設有凹陷部11a，通過將反射鏡5與該凹陷部11a相接觸，即可規定反射鏡5的變形狀態，因此可通過簡易的結構即可精確地維持反射鏡5的變形量。
此外，本實施例中，因為反射鏡5為橢圓形，因此可以適用於將反射鏡5設置在緊靠物鏡的位置的情況。
另外，本實施例中，採用將彈性地固定反射鏡5的彈性支撐部件12嵌入基座11的方式安裝可變形鏡15，因此可變形鏡15易於安裝。
此處就本實施例的變形例予以說明。
圖9示意了彈性支撐部件12的另一實施例。如該圖所示，彈性支撐部件12由固化後仍能保持彈性的粘合劑構成。於是，該彈性支持部件12也可以彈性地支撐反射鏡5的外周部，實現與上述結構相同的動作。這種情況下，為避免反射鏡變形不均勻，以在反射鏡5的外圍一周均勻地塗敷上述粘合劑為宜。
作為粘合劑，可以採用以變性聚丙烯(denatured acryl)為主要成分的紫外線硬化樹脂構成的產品。特別是能夠形成柔軟的硬化物的產品更為理想，例如可以使用3M公司的ThreeBond3081B。
此外，本實施例中採用了在反射鏡5中設置磁性材料5a的方式，但也可採用在反射鏡中設置硬質磁性體的方式。
(實施例2) 下面對本發明中的可變形鏡15的第2實施例進行具體說明。此處，對於與實施例1相同的構成要素賦予相同符號，省略其具體說明。
圖10是表示本發明的可變形鏡15的第2實施例的立體圖，圖11是其各構成部件的分解立體圖。反射鏡5、基座11、彈性支持部件12的結構與上述實施例1中相同。
如圖10、11所示，基座11中設有軸槽11b，基座11內安裝有可在軸槽11b內轉動的可動部30。
可動部30包括可動部基座33、驅動軛34和驅動磁鐵35。
可動部基座33的中央處設有很大的矩形凹部33b。而且在可動部33的兩側分別設有轉動軸33a。該轉動軸33a，在偏差基座11上表面的貫穿孔11c的位置沿著與基座11的上表面平行的方向延伸，且該轉動軸33a插入上述軸槽11b之中。而且，可動部基座33可以圍繞轉動軸33a轉動。亦即，可動部基座33由基座11可旋轉地支持著。
驅動軛34和驅動磁鐵35分別固定在位於矩形凹部33b的兩側的腕部的前端。它們構成了圍繞著可動部基座33的轉動軸33a轉動的轉動部。
矩形凹部33b內設置有永久磁鐵31和轉動部軛32。永久磁鐵31固定在轉動部軛32上，轉動部軛32又安裝在可動部基座33上。因此，永久磁鐵31由可動部基座33支撐，永久磁鐵31和轉動部軛32可與可動部基座33成一體繞轉動軸33a轉動。
基座11的下方設有固定軛37。該固定軛37由底部37d、與該底部37d相連的支撐突起37a、從底部37d的兩端部立起的直立部37b、以及從底部37d的背面側立起的突起部37c構成。上述支撐突起37a從下方支撐住轉動軸33a，它與上述軸槽11b共同夾住上述轉動軸33a。上述兩個直立部37b上分別安裝有驅動線圈36。上述突起部37c從基座11的下端部伸出並沿著背部向上方延伸。
圖12是實施例2的內部結構的側面剖視圖，圖13是圖12的沿X-X剖面的俯視圖。
如圖12所示，可動部30處於水平狀態時，永久磁鐵31位於第2位置。在該第2位置，永久磁鐵31位於轉動軸33a的側部且與反射鏡5背面的磁性部件5a相比，該狀態下永久磁鐵31更接近固定軛37的突起部37c。永久磁鐵31被吸向固定軛37的突起部37c，使磁性部件5a不為永久磁鐵31的吸引力所及。
如圖13所示，位於可動部30的兩側的驅動磁鐵35，均被設置在驅動軛34和固定軛37的直立部37b之間。而且驅動線圈36設置於產生間隙磁通量(gap fluxes)B的磁隙(magnetic gaps)內。此結構下，驅動線圈36中通電後，電流i作用於磁通量B，產生向上的驅動力F。當驅動力F超過永久磁鐵31與突起部37c間所產生的吸引力時，可動部30則克服吸引力而向上方轉動。
圖14是表示可動部30位於上方時的狀態的側面剖視圖。
圖14中，永久磁鐵31接近反射鏡5背面的磁性部件5a。永久磁鐵31與磁性部件5a間有吸引力在作用，使可動部軛32在與基座11的內表面相接觸的狀態下被支撐而位於第1位置。在該第1位置上，永久磁鐵31恰好位於反射鏡5的磁性部件5a的背面。
同時，磁性部件5a在上述吸引力的作用下被吸向永久磁鐵31的方向，反射鏡5因此變形為凹面狀。其變形量，通過讓反射鏡5的背面與基座11的凹陷部11a相接觸而被限制。
該狀態下，如果驅動線圈36中通以逆向的電流，則產生與上述情況相反的向下的驅動力，由此戰勝與磁性部件5a間的吸引力，驅動可動部30被驅動向下方轉動，返回到圖12的第2位置。
亦即，可動部30，在位於上方時被磁性部件5a所吸引，位於下方時被突起部37c所吸引，因可在各位置下均能保持其狀態，因此只需在改變可動部的位置時向驅動線圈36通電即可。
採用該結構的情況下，在向雙層光碟記錄或再生其中信息時，只需在切換層面的短時間內向驅動線圈36通電，即可修正因透光層的厚度差異引起的球面像差。
而且本實施例2中，由於可動部30是採用隨著轉動可在第1位置與第2位置間移動的結構，因而可通過簡單的結構即可實現兩位置間的切換。
另外，驅動線圈36及固定軛37，與實施例1中同樣，分別設置在反射鏡5的兩側，位於設置在上方的物鏡6的雙軸致動裝置7的下部。因此，如將可變形鏡15做得與雙軸致動裝置7寬度相同，則光學頭就不會因此而變成大型。
另外，本實施例2中，具備永久磁鐵31的可動部30是採用了轉動的結構，但並不局限於此，也可採用其它的結構。例如可以使可動部在與反射鏡5垂直的方向上平行移動，也可使其沿著反射鏡5的鏡面方向平行移動。採用此類結構時，由於永久磁鐵31與反射鏡5背面的磁性部件5a的距離是發生變化的，因而可以得到相同的效果。
其他的結構、作用及效果的說明因與實施例1相同，此處省略其說明。
(實施例3) 下面對本發明中的可變形鏡15的第3實施例進行說明。以下說明中，對於與實施例1相同的構成要素僅標註上相同的符號，而省略其具體說明。
圖15是本發明的可變形鏡15的第3實施例的剖視圖。如該圖所示，磁性部件5a布滿構成反射鏡5的基材5b的整個背面，吸引力涉及到整個面。另一方面，基座11的凹陷部11a呈與反射鏡5的變形相配合的凹形曲面狀。
採用該結構時，與僅在反射鏡5的中央部位設置磁性部件5a的情況相比，由於吸引面積更大，即使提供相同的間隙磁通密度(gap flux density)，整體上也能得到更大的吸引力。另外，由於反射鏡5是按照凹陷部11a的曲面形狀變形，儘管加工凹陷部11a的曲面時需要保證一定的精度，但在需要更精確地進行像差修正的情況下，這種方法可以保證其高精度地變形。
另外，在圖15中，採用了與實施例1中結構相同的切換裝置10，但並不僅限於此，也可採用與實施例2中結構相同的切換裝置。
此外，本實施例中，作為反射鏡5，是在以玻璃基板製成的基材5b上施以反射塗層的方法製作，但也可直接使用強磁性體來構成反射鏡5的基材。例如，可以使用厚度為0.1mm的磁性不鏽鋼板，對其表面進行鏡面研磨後施以反射塗層以製成反射鏡，對於這樣的反射鏡，施加0.294～0.392N(30～40gf)的吸引力就能得到頂點位移約為4μm的變形。
採用該結構時，反射塗層兼作基材的防鏽層，無需再進行貼面或蒸鍍處理，因而可以降低可變形鏡15的製造成本。而且此結構的反射鏡5不易破裂，與玻璃基板相比具有更易使用的效果。
此外，以上的幾種實施例中均採用了在反射鏡5的兩側設置切換裝置的結構，但也可僅在單側設置。
其他的結構、作用及效果與上述實施例1中相同。
(實施例4) 圖16是本發明實施例4的光記錄再生裝置的概略示意圖。該光記錄再生裝置包含上述實施例1中的光學頭100、旋轉驅動機構42、供電部44、受光裝置53、再生裝置47、追蹤伺服機構48及聚焦伺服機構49。另外，對於光學頭100，也可使用實施例2或3中的類型。
光記錄再生裝置藉助光學頭100的物鏡6射出的、聚光在雙層光碟20的記錄面上的光來進行信息的記錄、刪除以及讀取。
旋轉驅動裝置42包含電動機(圖中未顯示)，驅動裝在軸上的光碟20旋轉。
供電部44向光學頭100、旋轉驅動裝置42等提供電力。該供電部44會向光學頭100的切換裝置10提供脈衝電壓。
受光裝置53，根據光學頭40分離出的反射光，生成再生信號、追蹤誤差信號及聚焦誤差信號。
再生裝置47是基於再生信號來再生記錄在光碟20上的信息的，若該信息為圖像信息或聲音信息，則變換成圖像信號或聲音信號。追蹤伺服機構48，根據追蹤誤差信號控制光學頭40以補償追蹤誤差。同樣，聚焦伺服機構49，根據聚焦誤差信號控制光學頭20以補償聚焦誤差。
本光記錄再生裝置，對於具有兩個記錄層的光記錄再生介質20，在聚光至遠離光入射面的第1記錄層21時，上述反射鏡5為平面鏡(參看圖2)，在聚光至接近光入射面的第2記錄層時，通過上述切換裝置將反射鏡5變形為凹面狀(參看圖3)。此時，只需在變更反射鏡5的形狀時施加脈衝電壓，即可實現上述反射鏡5的形狀變化。
產業應用可能性 如上說明所示，本發明可應用於具有可變形的反射鏡，可使反射鏡在變形狀態和非變形狀態間切換的可變形鏡、具有可變形鏡並修正球面像差以向雙層光碟記錄或再生其中信息的光學頭以及光記錄再生裝置等。
權利要求
1.一種可變形鏡，其特徵在於包括具有反射光的反射面、至少其中一部分部位是由具有強磁性的部件構成的反射鏡，和通過磁力切換上述反射鏡的變形狀態和非變形狀態的切換裝置，其中，
上述切換裝置具有永久磁鐵和可動裝置，所述可動裝置使該永久磁鐵在對上述反射鏡發生磁力作用的第1位置和較該第1位置更偏離上述具有強磁性的部件的第2位置之間移動。
2.根據權利要求1所述的可變形鏡，其特徵在於上述可動裝置，通過將位於上述第2位置的上述永久磁鐵移至上述第1位置，吸引上述反射鏡中的具有強磁性的部件使上述反射鏡呈上述變形狀態，通過將位於上述第1位置的上述永久磁鐵移至上述第2位置，使上述反射鏡恢復到上述非變形狀態。
3.根據權利要求1或2所述的可變形鏡，其特徵在於上述可動裝置具有支撐上述永久磁鐵的可動部、可轉動地支撐該可動部的固定部以及驅動上述可動部在上述第1位置及第2位置間轉動的驅動部。
4.根據權利要求3所述的可變形鏡，其特徵在於上述驅動部的至少一部分被配置在上述反射鏡的側部。
5.根據權利要求3或4所述的可變形鏡，其特徵在於上述驅動部包括吸引位於上述第2位置的永久磁鐵的軛、安裝在該軛上的驅動線圈和驅動磁鐵。
全文摘要
本發明涉及一種可變形鏡，包括具有反射光的反射面、至少其中一部分部位是由具有強磁性的部件構成的反射鏡，和通過磁力切換上述反射鏡的變形狀態和非變形狀態的切換裝置，其中，上述切換裝置具有永久磁鐵和可動裝置，所述可動裝置使該永久磁鐵在對上述反射鏡發生磁力作用的第1位置和較該第1位置更偏離上述具有強磁性的部件的第2位置之間移動。通過本發明的可變形鏡，能夠修正透光層的厚度差異引起的球面像差，實現小型化和低成本化。
文檔編號G11B7/135GK101231389SQ200810004038
公開日2008年7月30日 申請日期2004年10月29日 優先權日2003年11月6日
發明者黑塚章, 蟲鹿由浩 申請人:松下電器產業株式會社