专利名称：可变形镜、光学头以及光记录再生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向光记录再生介质记录/再生信息的光学头，特别是有关用于修正随着具有双记录层的光记录再生介质的透光层的厚度变化的球面像差的光学头用的可变形镜、使用了该可变形镜的光学头和光记录再生装置。
背景技术：
在保存影像信息、声音信息以及计算机用数据等的过程中广泛使用只读光盘、相变光盘、磁光盘等光记录再生介质。近年来，特别是用光记录再生介质替代录像带作为影像记录介质、进而用作高精度视频影像的记录介质后，对这些信息记录介质在高记录密度化和大容量化方面的要求日益提高。
此外，随着记录密度的提高，小尺寸光盘也渐渐可用于摄像机等的便携用途，这样就要求光学头还要实现小型化、低耗电化和低成本化以便装载在便携设备中。
为提高这些信息记录介质的记录密度，可以在增大光学头上装载的物镜数值孔径NA、缩短光源的光的波长λ、减小物镜聚光的光点直径的同时，设置多个记录信息的信息记录层。
举例来说，CD(compact disc)的物镜数值孔径NA为0.45，光源发射的光的波长为780nm，与此相对，记录密度更高、容量更大的DVD的物镜的数值孔径NA则为0.6，光源发射的光的波长为650nm。
例如，由于相对光盘光轴的倾斜而引起的像差随激光波长的缩短而增大，使用发射较短波长光的光源时，为得到理想的光点，减小透光层的厚度对抵消像差很有效。因此，CD的透光层厚度为1.2mm，与此相对DVD的透光层厚度为0.6mm。
另外，对于再生专用DVD，设有两个记录层使1张光盘的容量加倍的双层光盘正在实用化。
在这种双层光盘中，为防止层间串扰，两记录层间留有0.055mm的间隔。一般而言，透光层的厚度变化后，聚光的光会产生球面像差，导致光点劣化，然而在这种双层光盘中，由于各记录层的透光层厚度例如为0.6mm和0.545mm，两者之差被控制在较小范围内，因此产生的球面像差可被控制在允许范围内。
目前，为了进一步实现高密度化，正在考虑使用物镜数值孔径NA为0.85、光波长为405nm、透光层厚度为0.1mm级别的产品。这样的光盘如采用双层结构，由于双层间需留有0.025mm左右的间隔，例如两记录层的透光层厚度分别为0.1mm和0.075mm，这样的透光层厚度差异所引起的球面像差已经超过了允许范围。
为此，业内提出了多种用于修正由透光层的厚度差异引起的球面像差的方法。
例如日本专利公开公报特开平9-152505号中公开了一种利用静电力等使施加了张力的薄膜镜变形以修正球面像差的方法。
此外，日本专利公开公报特开平11-259893号中公开了一种通过移动配设在光源与物镜间的准直透镜，改变射入物镜的平行光的扩散角度，以改变物镜入射侧的NA、修正球面像差的方法。
但这些现有的方法存在以下的问题。
首先，采用使薄膜镜变形的结构，将镜的初始状态制成理想的平面是非常困难的且成本高昂。其次，若为了确保在环境温度变化时也能保持平面性而给薄膜镜施加相当大的初始张力，则需要非常大的静电力才能使镜变形，必须通过高压驱动。
此外，为了让薄膜镜维持在变形状态则需要不断施加电压，由于耗电量很大，因此不适用于对两个记录层切换球面像差的修正量之类的用途。
另一方面，采用移动准直透镜的结构，光学系统的光路上必须留有配置镜片的移动跨度、引导结构、驱动传动器(actuator)等的空间，光学头无法小型化。
此外，由于准直透镜不能设置在紧靠物镜的地方，如果采用移动准直透镜来改变平行光的扩散角度的结构的话，激光束的利用效率及RIM强度(令入射瞳的强度的MAX点为100％时的瞳的边缘的强度比)会随着与物镜的距离的变化而大幅变化，因而光学系统的设计变得很困难。
发明内容
本发明的目的在于解决上述课题，提供一种可对双记录层根据透光层的厚度差异切换球面像差的具有简单的结构的可变形镜，并且还提供一种可用于便携设备的小型、低耗电、低成本的光学头及光记录再生装置。
为达成上述目的，本发明所提供的可变形镜包括具有反射光的反射面且至少其中的一部分部位是由强磁性部件构成的反射镜和通过磁力切换上述反射镜的变形状态和非变形状态的切换装置，其中，上述切换装置具有硬质磁性部件和对该硬质磁性部件进行磁化和消磁的磁化部件。
并且以通过用上述磁化线圈磁化上述硬质磁性部件，吸引上述反射镜中的强磁性部件使上述反射镜呈上述变形状态，通过用上述磁化线圈为上述硬质磁性部件消磁，使上述反射镜恢复为上述非变形状态为更加理想。
而且，上述磁化部件亦可为包含轭、磁化线圈和副线圈的结构。
而且还可以将上述副线圈及轭的至少一部分配置在上述反射镜的背面及其侧部。
而且，本发明所供给的可变形镜还可以是包括具有反射激光的反射面并且其中至少一部分部位是由强磁性部件构成的反射镜和通过磁力切换上述反射镜的变形状态和非变形状态的切换装置的结构，其中，上述切换装置也可由永久磁铁和使该永久磁铁在对上述反射镜发生磁力作用的第1位置和较之该第1位置更偏离上述强磁性部件的第2位置间移动的可动装置构成。
而且，上述可动装置还可以是通过将位于上述第2位置的上述永久磁铁移至上述第1位置，吸引上述强磁性部件使上述反射镜呈上述变形状态，通过将位于上述第1位置的上述永久磁铁移至上述第2位置，使上述反射镜恢复为上述非变形状态的结构。
而且，上述可动装置还可以是由支撑上述永久磁铁的可动部、可转动地支撑该可动部的固定部以及驱动上述可动部在上述第1位置及第2位置间转动的驱动部构成的结构。
而且，上述驱动部的至少一部分也可以配置在上述反射镜的侧部。
而且，上述驱动部也可以是包含吸引位于上述第2位置的永久磁铁的轭、安装在该轭上的驱动线圈和驱动磁铁的结构。
而且，还可以使用玻璃板作为上述反射镜的基材，并在该基材上至少部分地设置上述强磁性部件。
另外，上述反射镜亦可使用具有强磁性的板材作为基材。
而且，还可以采用以上述强磁性部件和上述轭共同构成磁路的一部分的结构。
而且，上述反射面以由形成于上述基材表面的反射涂层的结构为宜。
而且，上述反射涂层也可以由绝缘性的多层膜构成。
而且，亦可在上述基材的两面分别涂敷上述反射涂层。
另外，亦可在上述基材的一面涂敷上述反射涂层，在上述基材的另一面涂敷与上述反射涂层具有同等热膨胀率的反面膜(counter coat)。
而且，上述强磁性部件亦可由硬质磁性体构成。
而且，本发明的可变形镜还可以包含基座和由上述基座支撑的支持部件，其中，上述反射镜由上述支持部件弹性地支撑，上述切换装置被装入上述基座。
而且还可以是上述基座上设有凹向上述反射镜变形方向的凹陷部，上述反射镜受支持以便罩住上述基座的凹陷部，且在上述切换装置的作用下变形时与上述凹陷部接触，以保持其变形状态的结构。
而且还以上述反射镜约呈椭圆形，上述基座的凹陷部以制成与上述反射镜形状对应的大致椭圆形为宜。
而且，上述支持部件也可以借助弹力将上述反射镜压向上述基座。
而且，上述支持部件宜还可以由组装于上述基座中的基部、从该基部延伸出来的簧片部、以及连接该簧片部并压紧上述反射镜的压紧框部构成。
而且，上述支持部件亦可由弹性粘合剂构成。
本发明还提供一种将光聚光到光信息记录介质的光学头，亦可为包括将光聚光到上述光信息记录介质的物镜、驱动上述物镜的物镜致动装置和根据上述本发明的可变形镜的结构，其中，上述可变形镜被设置为可将光源射出的光向上述物镜反射。
而且，上述可变形镜最好是设置在上述物镜致动装置的下方。
本发明还提供一种将光聚光到设有双记录层的光记录再生介质上，并执行向该光记录再生介质记录信息和再生记录信息中至少其中一个动作的光记录再生装置，该装置可包含本发明的上述光学头和向上述光学头提供用于切换上述反射镜的状态的电力的供电部的结构。
而且，当上述可变形镜在远离光入射面的第1记录层上聚光时，上述反射镜为平面镜，在接近光入射面的第2记录层上聚光时，上述反射镜变形为上述反射面呈凹面状的凹面镜。
而且，上述供电部可以是仅在切换上述反射镜的状态时施加脉冲电压的结构。
根据本发明的以上所述结构，不仅可以简单的结构实现修正球面像差的可变形镜，还可以实现小型低耗电的光学头和光记录再生装置。
另外，根据本发明的可变形镜，可提供以简单的结构低价地修正双层光盘透光层的厚度差异引起的球面像差的可变形镜，从而得到小型的光学头。
并且，由于采用的是可在物镜附近切换平行光扩散角度的结构，因此能抑制激光束的利用效率及RIM强度的变化，使得光学系统的设计变得简单。
此外，在修正球面像差时，由于只需在两层切换时这一短时间内通电即可，因此修正时所需的耗电量也可以控制在最低限度内。
因此，本发明可实现耗电少可用于便携设备的小型、低耗电、低成本的光学头和光记录再生装置。
图1是本发明实施例1的光学头的结构概略图。
图2是表示上述光学头中在双层光盘的第1记录层上聚光的状态下的侧视图。
图3是表示上述光学头中在双层光盘的第2记录层上聚光的状态下的侧视图。
图4是表示上述光学头中设置的可变形镜的整体结构的立体图。
图5是上述可变形镜的剖视图。
图6是分解上述可变形镜的各构成部件的立体图。
图7是说明副线圈的作用的说明图。
图8是双轴致动装置与可变形镜的位置关系示意图。
图9是以粘合剂构成本发明实施例1中的弹性支撑部件的另一示例的剖视图。
图10是表示本发明的可变形镜的第2实施例的立体图。
图11是分解上述可变形镜的各构成部件的立体图。
图12是示意上述可变形镜的内部结构的侧面剖视图。
图13是图12的沿X-X线的剖视图。
图14是当上述可变形镜的可动部位于上方时的状态下的相当于图12的示意图。
图15是本发明的可变形镜的第3实施例的剖视图。
图16是本发明实施例4的光记录再生装置的结构概略示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)图1是本发明实施例1的光学头的结构概略图。
如图1所示，光学头100包括激光光源1、偏振分光镜(polarization beamsplitter)2、准直透镜(collimator lens)3、1/4波长板(quarter-wave plate)4、具有反射镜5的可变形镜(deformable mirror)15、物镜6、聚光镜8及光检测器9。激光光源1发出激光束。偏振分光镜2让从某一方向射入的激光束透过，另一方面反射从其它方向射入的激光束。
1/4波长板4改变光的偏振方向。反射镜5使光轴方向偏转。物镜6将激光束聚光在双层光盘20的信息记录面上。聚光镜8将双层光盘20的反射光聚光到光检测器9的受光部。
在上述光学头100中，激光光源1发射的激光束，穿过偏振分光镜2后被准直透镜3调整为平行光束，通过1/4波长板4后在反射镜5处转向90度，然后由物镜6聚光，在双层光盘20的信息记录面上聚光。双层光盘20的信息记录面反射的激光束的反射光，依次穿过物镜6、反射镜5、1/4波长板4、准直透镜3及偏振分光镜2，通过聚光镜8在光检测器9上成像。
物镜6，装载在双轴致动装置7上，依据从光检测器9得到的伺服信号对双层光盘20执行聚光伺服动作和追踪伺服动作。
下面，参照图2、图3对双层光盘20和可变形镜15进行说明。
图2是表示在双层光盘20的第1记录层21上聚光的状态的侧视图，图3是表示在双层光盘20的第2记录层22上聚光的状态的侧视图。
双层光盘20的结构是，基板23的表面设有第1记录层21，该第1记录层21的表面隔着中间层24设置第2记录层22，在该第2记录层22的表面再叠加表层25。
对于直径为12cm的4.7GB的DVD，如采用波长为405nm的激光、数值孔径NA为0.85的物镜，可得到单层约25GB，双层约50GB的记录容量。
对于这样的光盘，为将由相对盘的光轴的倾斜而引起的像差抑制在与DVD相同的程度，透光层的厚度设为0.1mm。对于单层光盘，由于表层25的厚度即为透光层的厚度，因此使用0.1mm厚的表层25。与此相对，双层光盘的情况下，由于中间层24的厚度需为0.025mm，因此表层25的厚度则为0.075mm。亦即，在第1记录层21上聚光时，透光层的厚度t1＝0.1mm，在第2记录层22聚光时，由表层25和中间层24构成的透光层的厚度为表层的厚度t2＝0.075mm。
另一方面，可变形镜15中包括反射镜5。反射镜5为薄板形镜，例如以厚度0.1mm左右的玻璃基板为基材5b，在该基材5b的表面施反射涂层(reflectioncoating)。该反射涂层的表面即为反射的反射面。在无外力作用的自然状态下，基材5b能够保持良好的平面性，激光不会因反射而散乱，并且，厚度等可设定为在一定的力的作用下能够变形。
例如，对直径3～4mm左右的光束，玻璃基板的厚度设定在0.05mm至0.2mm之间时，在无外力作用的情况下能保持平面性，且在允许应力的范围内能够实现修正像差所需的变形。该反射镜5不会在自身重力作用下变形。因此，反射镜5与由薄膜形成的反射镜不同，无需持续施加张力以保持其平面性。
为得到99％以上充分的反射率，可使用绝缘性的多层膜作为反射涂层。该绝缘性的多层膜的层数和绝缘体的种类可根据光波长和反射率等进行适当的选择。
由于镜的基材与涂层膜的热膨胀率不同，基材过薄时会出现反射镜5弯曲(warping)的问题。此时最理想的是在镜的两面都施加反射涂层，或在表面侧施加反射涂层而在背面侧施加与上述反射涂层具有同等热膨胀率的反面涂层(counter coating)。这样就容易建立应力平衡，不易出现弯曲问题。
反射镜5，被配置成可覆盖在基座11上形成的凹陷部11a上。并用弹性材料12支持反射镜5的外周部，以防脱落。
反射镜5上设有具有强磁性的磁性部件5a。该磁性部件5a配设于基材5b的背面中央部位。磁性部件5a的设置方法包括，粘结(bonding)磁性不锈钢板或硅钢板等的方法、通过溅射法或真空蒸镀(sputtering or vacuum evaporation)法形成铁类氧化物等的磁性膜的方法、涂敷磁粉的方法等。
反射镜5的背面设有切换装置10。由驱动电路101向切换装置10通电产生磁吸引力F，这样反射镜5就会变形为其反射面呈凹面状。吸引力F消失后，反射镜5恢复为原来的平面镜。例如对厚度为0.1mm的玻璃镜，若产生0.098～0.147N(10～15gf)的吸引力时，可得顶点(反射镜5的中心部位)的位移约为4μm的变形。
本实施例的光学头的光学系统，如图2所示，设计为在反射镜5为平面板状的非变形状态下在第1记录层21上聚光，这样穿过t1＝0.1mm的透光层可得到良好的光点。
这样的光学系统中，如图3所示，当切换为在第2记录层22上聚光的状态时，给聚焦信号加一个偏移量(offset)，将物镜6暂且向下方移动之后再进行向第2记录层22的聚焦拉进的动作。此时，由于透光层变薄为t2＝0.075mm，会产生球面像差。
为对其进行修正，通过驱动电路101使切换装置10产生吸引力，使反射镜5变形为凹面状，将射入物镜6的平行光变换为收束光。由此修正由透光层的厚度差异引起的球面像差。
通过使反射镜5按对应于透光层的厚度差异(中间层24的厚度)而预先设定的变形量发生变形，来决定使平行光收束的程度。反射镜5的变形量取决于基座11的凹陷部11a。通过使反射镜5与凹陷部11a保持接触，并施以维持该状态的足够的吸引力F，即可保持一定的变形量。
反射镜5的变形量是一与凹陷部11a的深度相对应的值。该凹陷部11a的深度取决于透光层的厚度差异、物镜6的NA等光学因素。且，形成凹陷部11a的数μm级的段差的误差应被控制在±10％以内。
为了正确地形成构成凹陷部11a的微小段差，需对支撑反射镜5的基座11的表面进行镜精加工。另外，作为形成段差的方法有，用蚀刻凹陷部11a区域等的方法加以切削来设置段差的方法，或者反之在基座11的外围部用电镀无电解镍等方法加以堆叠形成段差的方法等。另外，在将凹陷部11a形成在平坦的镜面上的同时，另一方面，还可以用在反射镜5的外围部背面侧堆叠出一定高度的段差的方法。
使反射镜5的反射面变形为凹面状后，位于凹陷部11a外围侧的部分会向偏离基座11的方向移位。此时，通过用弹性材料12弹性地支持反射镜5的外围部分，反射镜5可适度地弯曲，镜整体变为凹面状。
若将反射镜5的外围部分硬性地固定在基座11上，由于外围部分无法移位，此时变形为凹面状的区域就会减小。其结果，需要相对更大的镜。
与此相对，本实施例中，由于使用弹性材料12可相对基座11移位地固定反射镜5的外围部分，因此可以实现小型的反射镜5。此外，与将外围部分硬性固定在基座11上的情况相比，较小的吸引力即可得到一定的变形量，而且反射镜5上产生的应力也可被抑制在较小的程度上。
因此，如本发明所示，用弹性材料12将反射镜5的外周部分弹性地固定是比较理想的。
下面进一步具体说明本发明的可变形镜15的结构。
图4是本发明的可变形镜15的结构立体图，图5是其剖视图，图6是其分解立体图。
图4至6中，反射镜5由弹性支撑部件12支撑，被设置成面对基座11且覆盖住凹陷部11a。在反射镜5的背面设有具有强磁性的磁性部件5a。
亦即，本可变形镜15包括，基座11、该基座11上支撑的支持部件12、由该支持部件12弹性地加以支持并具有使光反射的反射面的反射镜5、使该反射镜5在变形状态与非变形状态间可切换的切换装置10。
圆形的激光束，如图4中的箭头A所示，以45度的入射角射向反射镜5，翻折90度后按箭头B的方向射入设置在其上方的物镜6中。反射镜5的入射光束截面为椭圆形，因此，反射镜5也相应地制成椭圆形。
此处，基座11包括其上表面相对底面倾斜的横长块状的主体部11b和形成于该主体部11b上的上述凹陷部11a。凹陷部11a设置于主体部11b的上表面中央部位。凹陷部11a，如上所述为椭圆形，且在整个范围内都保有一定的深度。该椭圆形，当从侧面观察时是呈圆形的。
另外，凹陷部11a内还形成有贯穿上述上表面及其背面的贯穿孔11c。该贯穿孔11c的大小为可填入上述反射镜5的磁性部件5a的程度。
如图6所示，在主体部11b长度方向的两端部位分别形成有缺口部11d。亦即，凹陷部11a的两侧分别设有缺口部11d。两个缺口部11d分别为矩形截面，大小为可容纳后述的副线圈10d的程度。
弹性支撑部件12是由薄金属板冲压加工而成的部件，由基部12c、簧片部12a和压紧框部12b一体构成。弹性支撑部件12可用例如弹簧钢或不锈钢等形成。
基部12c是基座11的主体部11b上组装的的矩形框架状物，具有从其两侧夹入主体部11b的夹爪部12d。弹性支撑部件12由此变成可与基座11扣合。
簧片部12a分别从基部12c的四个角向内侧延伸。簧片部12a可在其厚度方向上弹性变形。
压紧框部12b是沿反射镜5的外围部呈椭圆形的圆环状物，与各簧片部12a的顶端部位(内侧顶端部位)相连接。
将采用如上结构的弹性支撑部件12安装在基座11后，爪部12d与主体部11b扣合，弹性支撑部件12的基部12c被定位。在该状态下簧片部12a发生轻微的弯曲，支持压紧框部12b压紧反射镜5。
可变形镜15包括使反射镜5在变形状态和非变形状态间切换的切换装置10。该切换装置10包括硬质磁性部件10a和磁化部件10f。
上述硬质磁性部件10a是由具有较强保磁力的硬质磁性材料制成的部件，嵌在基座11内。硬质磁性部件10a配置于基座11的贯穿孔11c内侧，其顶端与磁性部件5a相对。
上述磁化部件10f具有被固定在硬质磁性部件10a上的轭10b和卷附在硬质磁性部件10a上的磁化线圈10c。
磁化线圈10c上通电后产生一定的磁动势，能够磁化硬质磁性部件10a或使其消磁。
硬质磁性部件10a一旦被磁化后，即使磁化线圈10c不通电也会保持磁场，给予一定的磁通量吸引磁性部件5a。
此时磁性部件5a吸引反射镜5的背面直至接触到基座11的凹陷部11a，这样，反射镜5处于与凹陷部11a相接触的变形状态。由此，反射镜5的反射面呈弯曲的凹面状，并保持一定的变形量。
为了磁化硬质磁性部件10a，需要给磁化线圈10c施加足以产生所需的磁场的电压脉冲。磁性部件5a的位移量在数微米的程度，一般认为施加10～数10伏的电压脉冲即可进行磁化和消磁来实现变形状态和非变形的切换。
给已磁化的硬质磁性部件10a消磁时，可以采用向磁化线圈10c施加逐渐衰减的交流电压以完全消磁的方法或施加比磁化电压更低的逆向电压使残留磁通量几乎变为零的方法。
如图7所示，轭10b向着基座11的两侧延伸，轭10b的两延伸部10e上分别设有副线圈10d。
图7表示副线圈10d的位置关系。如该图所示，磁化线圈10c例如在磁化时产生H1方向的磁场，而卷在轭延伸部10e上的副线圈10d则通电产生H2方向的磁场。亦即，副线圈10d中通电后，磁化线圈10c产生的磁场H1将通过轭10b及轭延伸部10e来得以增强。
通过采用本结构，与单独设置磁化线圈10c的情况相比，可以更低的电压得到较大的磁动势。
另外，配置副线圈10d的空间，恰好可利用物镜6的双轴致动装置7的正下方。因此，如将可变形镜15中的副线圈10d做得与双轴致动装置7宽度大致相同的话，则可以避免光学头的大型化。
具体来说，如从双层光盘20侧观察到的图8中的内容所示，作为物镜致动装置的双轴致动装置(biaxial actuator)7包括固定部7d、通过悬吊绳7b非固定地连接该固定部7d的物镜支架7a、以及向物镜支架7a提供驱动力的磁性回路7c。物镜6由物镜支架7保持。磁性回路7c分别设置在激光束102的光轴方向上的物镜支架7a的两侧，上述副线圈10d并列在与其垂直的方向上。
由上可知，本实施例中，由于使用硬质磁性部件10a吸引反射镜5的磁性部件5a，因此只需在磁化和消磁时给磁化线圈10c通电，即可切换反射镜5的变形状态和非变形状态。因而可降低耗电量，非常适合使用在便携设备上。
而且设置在反射镜5的背面的基座11上设有凹陷部11a，通过将反射镜5与该凹陷部11a相接触，即可规定反射镜5的变形状态，因此可通过简易的结构即可精确地维持反射镜5的变形量。
此外，本实施例中，因为反射镜5为椭圆形，因此可以适用于将反射镜5设置在紧靠物镜的位置的情况。
另外，本实施例中，采用将弹性地固定反射镜5的弹性支撑部件12嵌入基座11的方式安装可变形镜15，因此可变形镜15易于安装。
此处就本实施例的变形例予以说明。
图9示意了弹性支撑部件12的另一实施例。如该图所示，弹性支撑部件12由固化后仍能保持弹性的粘合剂构成。于是，该弹性支持部件12也可以弹性地支撑反射镜5的外周部，实现与上述结构相同的动作。这种情况下，为避免反射镜变形不均匀，以在反射镜5的外围一周均匀地涂敷上述粘合剂为宜。
作为粘合剂，可以采用以变性聚丙烯(denatured acryl)为主要成分的紫外线硬化树脂构成的产品。特别是能够形成柔软的硬化物的产品更为理想，例如可以使用3M公司的ThreeBond3081B。
此外，本实施例中采用了在反射镜5中设置磁性材料5a的方式，但也可采用在反射镜中设置硬质磁性体的方式。
(实施例2)下面对本发明中的可变形镜15的第2实施例进行具体说明。此处，对于与实施例1相同的构成要素赋予相同符号，省略其具体说明。
图10是表示本发明的可变形镜15的第2实施例的立体图，图11是其各构成部件的分解立体图。反射镜5、基座11、弹性支持部件12的结构与上述实施例1中相同。
如图10、11所示，基座11中设有轴槽11b，基座11内安装有可在轴槽11b内转动的可动部30。
可动部30包括可动部基座33、驱动轭34和驱动磁铁35。
可动部基座33的中央处设有很大的矩形凹部33b。而且在可动部33的两侧分别设有转动轴33a。该转动轴33a，在偏差基座11上表面的贯穿孔11c的位置沿着与基座11的上表面平行的方向延伸，且该转动轴33a插入上述轴槽11b之中。而且，可动部基座33可以围绕转动轴33a转动。亦即，可动部基座33由基座11可旋转地支持着。
驱动轭34和驱动磁铁35分别固定在位于矩形凹部33b的两侧的腕部的前端。它们构成了围绕着可动部基座33的转动轴33a转动的转动部。
矩形凹部33b内设置有永久磁铁31和转动部轭32。永久磁铁31固定在转动部轭32上，转动部轭32又安装在可动部基座33上。因此，永久磁铁31由可动部基座33支撑，永久磁铁31和转动部轭32可与可动部基座33成一体绕转动轴33a转动。
基座11的下方设有固定轭37。该固定轭37由底部37d、与该底部37d相连的支撑突起37a、从底部37d的两端部立起的直立部37b、以及从底部37d的背面侧立起的突起部37c构成。上述支撑突起37a从下方支撑住转动轴33a，它与上述轴槽11b共同夹住上述转动轴33a。上述两个直立部37b上分别安装有驱动线圈36。上述突起部37c从基座11的下端部伸出并沿着背部向上方延伸。
图12是实施例2的内部结构的侧面剖视图，图13是图12的沿X-X剖面的俯视图。
如图12所示，可动部30处于水平状态时，永久磁铁31位于第2位置。在该第2位置，永久磁铁31位于转动轴33a的侧部且与反射镜5背面的磁性部件5a相比，该状态下永久磁铁31更接近固定轭37的突起部37c。永久磁铁31被吸向固定轭37的突起部37c，使磁性部件5a不为永久磁铁31的吸引力所及。
如图13所示，位于可动部30的两侧的驱动磁铁35，均被设置在驱动轭34和固定轭37的直立部37b之间。而且驱动线圈36设置于产生间隙磁通量(gap fluxes)B的磁隙(magnetic gaps)内。此结构下，驱动线圈36中通电后，电流i作用于磁通量B，产生向上的驱动力F。当驱动力F超过永久磁铁31与突起部37c间所产生的吸引力时，可动部30则克服吸引力而向上方转动。
图14是表示可动部30位于上方时的状态的侧面剖视图。
图14中，永久磁铁31接近反射镜5背面的磁性部件5a。永久磁铁31与磁性部件5a间有吸引力在作用，使可动部轭32在与基座11的内表面相接触的状态下被支撑而位于第1位置。在该第1位置上，永久磁铁31恰好位于反射镜5的磁性部件5a的背面。
同时，磁性部件5a在上述吸引力的作用下被吸向永久磁铁31的方向，反射镜5因此变形为凹面状。其变形量，通过让反射镜5的背面与基座11的凹陷部11a相接触而被限制。
该状态下，如果驱动线圈36中通以逆向的电流，则产生与上述情况相反的向下的驱动力，由此战胜与磁性部件5a间的吸引力，驱动可动部30被驱动向下方转动，返回到图12的第2位置。
亦即，可动部30，在位于上方时被磁性部件5a所吸引，位于下方时被突起部37c所吸引，因可在各位置下均能保持其状态，因此只需在改变可动部的位置时向驱动线圈36通电即可。
采用该结构的情况下，在向双层光盘记录或再生其中信息时，只需在切换层面的短时间内向驱动线圈36通电，即可修正因透光层的厚度差异引起的球面像差。
而且本实施例2中，由于可动部30是采用随着转动可在第1位置与第2位置间移动的结构，因而可通过简单的结构即可实现两位置间的切换。
另外，驱动线圈36及固定轭37，与实施例1中同样，分别设置在反射镜5的两侧，位于设置在上方的物镜6的双轴致动装置7的下部。因此，如将可变形镜15做得与双轴致动装置7宽度相同，则光学头就不会因此而变成大型。
另外，本实施例2中，具备永久磁铁31的可动部30是采用了转动的结构，但并不局限于此，也可采用其它的结构。例如可以使可动部在与反射镜5垂直的方向上平行移动，也可使其沿着反射镜5的镜面方向平行移动。采用此类结构时，由于永久磁铁31与反射镜5背面的磁性部件5a的距离是发生变化的，因而可以得到相同的效果。
其他的结构、作用及效果的说明因与实施例1相同，此处省略其说明。
(实施例3)下面对本发明中的可变形镜15的第3实施例进行说明。以下说明中，对于与实施例1相同的构成要素仅标注上相同的符号，而省略其具体说明。
图15是本发明的可变形镜15的第3实施例的剖视图。如该图所示，磁性部件5a布满构成反射镜5的基材5b的整个背面，吸引力涉及到整个面。另一方面，基座11的凹陷部11a呈与反射镜5的变形相配合的凹形曲面状。
采用该结构时，与仅在反射镜5的中央部位设置磁性部件5a的情况相比，由于吸引面积更大，即使提供相同的间隙磁通密度(gap flux density)，整体上也能得到更大的吸引力。另外，由于反射镜5是按照凹陷部11a的曲面形状变形，尽管加工凹陷部11a的曲面时需要保证一定的精度，但在需要更精确地进行像差修正的情况下，这种方法可以保证其高精度地变形。
另外，在图15中，采用了与实施例1中结构相同的切换装置10，但并不仅限于此，也可采用与实施例2中结构相同的切换装置。
此外，本实施例中，作为反射镜5，是在以玻璃基板制成的基材5b上施以反射涂层的方法制作，但也可直接使用强磁性体来构成反射镜5的基材。例如，可以使用厚度为0.1mm的磁性不锈钢板，对其表面进行镜面研磨后施以反射涂层以制成反射镜，对于这样的反射镜，施加0.294～0.392N(30～40gf)的吸引力就能得到顶点位移约为4μm的变形。
采用该结构时，反射涂层兼作基材的防锈层，无需再进行贴面或蒸镀处理，因而可以降低可变形镜15的制造成本。而且此结构的反射镜5不易破裂，与玻璃基板相比具有更易使用的效果。
此外，以上的几种实施例中均采用了在反射镜5的两侧设置切换装置的结构，但也可仅在单侧设置。
其他的结构、作用及效果与上述实施例1中相同。
(实施例4)图16是本发明实施例4的光记录再生装置的概略示意图。该光记录再生装置包含上述实施例1中的光学头100、旋转驱动机构42、供电部44、受光装置53、再生装置47、追踪伺服机构48及聚焦伺服机构49。另外，对于光学头100，也可使用实施例2或3中的类型。
光记录再生装置借助光学头100的物镜6射出的、聚光在双层光盘20的记录面上的光来进行信息的记录、删除以及读取。
旋转驱动装置42包含电动机(图中未显示)，驱动装在轴上的光盘20旋转。
供电部44向光学头100、旋转驱动装置42等提供电力。该供电部44会向光学头100的切换装置10提供脉冲电压。
受光装置53，根据光学头40分离出的反射光，生成再生信号、追踪误差信号及聚焦误差信号。
再生装置47是基于再生信号来再生记录在光盘20上的信息的，若该信息为图像信息或声音信息，则变换成图像信号或声音信号。追踪伺服机构48，根据追踪误差信号控制光学头40以补偿追踪误差。同样，聚焦伺服机构49，根据聚焦误差信号控制光学头20以补偿聚焦误差。
本光记录再生装置，对于具有两个记录层的光记录再生介质20，在聚光至远离光入射面的第1记录层21时，上述反射镜5为平面镜(参看图2)，在聚光至接近光入射面的第2记录层时，通过上述切换装置将反射镜5变形为凹面状(参看图3)。此时，只需在变更反射镜5的形状时施加脉冲电压，即可实现上述反射镜5的形状变化。
产业应用可能性如上说明所示，本发明可应用于具有可变形的反射镜，可使反射镜在变形状态和非变形状态间切换的可变形镜、具有可变形镜并修正球面像差以向双层光盘记录或再生其中信息的光学头以及光记录再生装置等。
权利要求
1.一种可变形镜，其特征在于包括具有反射光的反射面、至少其中一部分部位是由具有强磁性的部件构成的反射镜；和通过磁力切换上述反射镜的变形状态和非变形状态的切换装置，其中，上述切换装置具有硬质磁性部件和对该硬质磁性部件进行磁化及消磁的磁化部件。
2.根据权利要求1所述的可变形镜，其特征在于通过用上述磁化部件让上述硬质磁性部件磁化，吸引上述反射镜中的具有强磁性的部件使上述反射镜呈上述变形状态，通过用上述磁化部件让上述硬质磁性部件消磁，使上述反射镜恢复到上述非变形状态。
3.根据权利要求1所述的可变形镜，其特征在于上述磁化部件包括轭、磁化线圈和副线圈。
4.根据权利要求3所述的可变形镜，其特征在于上述副线圈及上述轭的至少一部分被配置在上述反射镜的背面及其侧部。
5.一种可变形镜，其特征在于包括具有反射光的反射面、至少其中一部分部位是由具有强磁性的部件构成的反射镜，和通过磁力切换上述反射镜的变形状态和非变形状态的切换装置，其中，上述切换装置具有永久磁铁和可动装置，所述可动装置使该永久磁铁在对上述反射镜发生磁力作用的第1位置和较该第1位置更偏离上述具有强磁性的部件的第2位置之间移动。
6.根据权利要求5所述的可变形镜，其特征在于上述可动装置，通过将位于上述第2位置的上述永久磁铁移至上述第1位置，吸引上述反射镜中的具有强磁性的部件使上述反射镜呈上述变形状态，通过将位于上述第1位置的上述永久磁铁移至上述第2位置，使上述反射镜恢复到上述非变形状态。
7.根据权利要求5或6所述的可变形镜，其特征在于上述可动装置具有支撑上述永久磁铁的可动部、可转动地支撑该可动部的固定部以及驱动上述可动部在上述第1位置及第2位置间转动的驱动部。
8.根据权利要求7所述的可变形镜，其特征在于上述驱动部的至少一部分被配置在上述反射镜的侧部。
9.根据权利要求7或8所述的可变形镜，其特征在于上述驱动部包括吸引位于上述第2位置的永久磁铁的轭、安装在该轭上的驱动线圈和驱动磁铁。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的可变形镜，其特征在于上述反射镜包括由玻璃板制成的基材，上述基材上至少一部分设有上述具有强磁性的部件。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的可变形镜，其特征在于上述反射镜使用具有强磁性的板材作为基材。
12.根据权利要求3或9所述的可变形镜，其特征在于上述具有强磁性的部件与上述轭共同构成磁性回路的一部分。
13.根据权利要求10或11所述的可变形镜，其特征在于上述反射面由形成于上述基材表面的反射涂层构成。
14.根据权利要求13所述的可变形镜，其特征在于上述反射涂层由绝缘性的多层膜构成。
15.根据权利要求13或14所述的可变形镜，其特征在于在上述基材的两面分别涂敷上述反射涂层。
16.根据权利要求13或14所述的可变形镜，其特征在于在上述基材的一面涂敷上述反射涂层，在上述基材的另一面涂敷与上述反射涂层具有同等热膨胀率的反面膜。
17.根据权利要求1至16中任一项记载的可变形镜，其特征在于上述具有强磁性的部件由硬质磁性体构成。
18.根据权利要求1至17中任一项记载的可变形镜，其特征在于还包括基座、和由上述基座支撑的支持部件，其中，上述反射镜由上述支持部件弹性地支撑，上述基座中装有上述切换装置。
19.根据权利要求18所述的可变形镜，其特征在于上述基座上设有凹向上述反射镜的变形方向的凹陷部，上述反射镜受支持以便罩上上述基座的凹陷部，并且在上述切换装置的作用下变形时与上述凹陷部接触，以保持其变形状态。
20.根据权利要求19所述的可变形镜，其特征在于上述反射镜约呈椭圆形，上述基座的凹陷部被制成与上述反射镜形状相对应的大致椭圆形。
21.根据权利要求18至20中任一项记载的的可变形镜，其特征在于上述支持部件借助弹力将上述反射镜压向上述基座。
22.根据权利要求21所述的可变形镜，其特征在于上述支持部件包括组装于上述基座中的基部、从该基部延伸出来的簧片部、以及连接在簧片上并且压紧上述反射镜的压紧框部。
23.根据权利要求18至20中任一项所述的的可变形镜，其特征在于上述支持部件由弹性粘合剂构成。
24.一种光学头，用于将光聚光到光信息记录介质上，其特征在于包括将光聚光到上述光信息记录介质的物镜、和驱动上述物镜的物镜致动装置、以及根据权利要求1至23中任一项所述的可变形镜，其中，上述可变形镜被设置成可将光源射出的光向上述物镜反射。
25.根据权利要求24所述的光学头，其特征在于上述可变形镜被设置在上述物镜致动装置的下方空间内。
26.一种光记录再生装置，将光聚光到设有双记录层的光记录再生介质上，并执行向该光记录再生介质记录信息和再生记录信息中的至少其中之一，其特征在于包括根据权利要求24或25所述的光学头、和向上述光学头供应用于切换上述反射镜的状态所需电力的供电部。
27.根据权利要求26所述的光记录再生装置，其特征在于上述可变形镜在远离光入射面的第1记录层上聚光时，上述反射镜为平面镜，在接近光入射面的第2记录层上聚光时，上述反射镜变形为上述反射面呈凹面状的凹面镜。
28.根据权利要求26或27所述的光记录再生装置，其特征在于上述供电部仅在切换上述反射镜的状态时施加脉冲状的电压。
全文摘要
双层光盘的记录再生用光学头需要修正透光层的厚度差异引起的球面像差，难以实现小型化和低成本化。本发明的光学头包括具有反射激光的反射面、中央部位设有强磁性部件的反射镜(5)和通过磁力切换上述反射镜(5)的变形状态和非变形状态的切换装置(10)。切换装置(10)具有硬质磁性部件和使该硬质磁性部件磁化和消磁的磁化部件。在远离光入射面的第1记录层(21)上聚光时，反射镜(5)为平面镜，在接近光入射面的第2记录层(22)上聚光时，在切换装置的作用下反射镜(5)变形为凹面状。
文档编号G11B7/135GK1784724SQ200480011998
公开日2006年6月7日 申请日期2004年10月29日 优先权日2003年11月6日
发明者黑塚章, 虫鹿由浩 申请人:松下电器产业株式会社