DE19757687C2

DE19757687C2 - Verformbarer Spiegel und optisches Datenwiedergabegerät mit einem solchen

Info

Publication number: DE19757687C2
Application number: DE19757687A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Inui; Hirotsugu Matoba; Susumu Hirata; Shingo Abe; Yorishige Ishii; Kuniaki Okada; Hideaki Fujita
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: DE19757687A1; JPH10188319A; US6002661A

Description

Die Erfindung betrifft einen verformbaren Spiegel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solcher verformbarer Spiegel ist beispielsweise für eine Aberrations-Korrektureinrichtung vorgesehen, wie sie für einen Lichtaufnehmer zum Abspielen von Daten von beliebigen optischen Datenaufzeichnungsträgern wie optischen Platten mit Dickenschwankungen verwendet wird, und die so ausgebildet ist, dass sie sphärische Aberrationen des Spiegels korrigiert, um Lichtstrahlen genau auf eine Datenaufzeichnungs fläche einer optischen Platte zu fokussieren.

Ferner betrifft die Erfindung ein optisches Datenwiedergabegerät unter Verwendung dieses verformbaren Spiegels.

Vielseitig verwendbare digitale Platten (DVD = Digital Ver satile Disks) haben als neue Art optischer Datenaufzeich nungsträger Aufmerksamkeit auf sich gelenkt. Da DVDs so kon zipiert sind, dass sie Daten mit höherer Dichte als herkömm liche CDs aufzeichnen, erfolgten verschiedene Modifizierun gen an DVDs selbst sowie an optischen Systemen optischer Da tenwiedergabegeräte.

Wenn Daten von einer CD durch ein für DVDs konzipiertes Da tenwiedergabegerät abgespielt werden, tritt aufgrund der Di ckendifferenz zwischen einer CD und einer DVD (DVD: 0,6 mm, CD: 1,2 mm) Defokussierung auf, was es erschwert, Datenab spielsignale hoher Qualität zu erhalten. Um dieses Problem zu meistern, sollte in das optische System des Datenwieder gabegeräts eine Defokussierungs-Korrekturfunktion eingebaut sein.

Typische Aberrations-Korrektureinrichtungen zum Korrigieren der Defokussierung sind z. B. im Dokument JP-A-5(1993)- 151591 offenbart. Eine beispielhafte derartige Einrichtung ist in Fig. 21 dargestellt. Die dargestellte Aberrations- Korrektureinrichtung 630 verfügt über ein Paar komplementäre dreieckige Blöcke 632 und 634. Der Block 634 ist an einem Schwingspulenmotor 636 befestigt, und er kann auf einer Flä che des Blocks 632 gleiten. Die Gesamtdicke der Blöcke, durch die ein Lichtstrahl 602 läuft, kann dadurch einge stellt werden, dass der Block 634 relativ zum Block 632 ver stellt wird, um dadurch die Aberration zu steuern, die dem Lichtstrahl 602 verliehen wird. In Fig. 21 sind auch eine Kondensorlinse 610 und eine Platte 612 dargestellt, von der Daten abzuspielen sind.

Eine andere beispielhafte Aberrations-Korrektureinrichtung ist in Fig. 22 dargestellt. Die dort dargestellte Aberra tions-Korrektureinrichtung 720 verfügt über einen polarisie renden Strahlteiler 722, eine Viertelwellenlängen-Platte 724 und einen elektrisch steuerbaren, verformbaren Spiegel 726. Ein auf den polarisierenden Strahlteiler 722 fallender Lichtstrahl 702 durchläuft die Viertelwellenlängen-Platte 724 und wird dann einer Einstellung der sphärischen Aberra tion durch den verformbaren Spiegel 726 unterzogen. Der Lichtstrahl durchläuft erneut die Viertelwellenlängen-Platte 724, und dann wird er in einer Richtung rechtwinklig zur Einfallsrichtung durch den polarisierenden Strahlteiler 722 gelenkt.

Genauer gesagt, umfasst der elektrisch steuerbare, verform bare Spiegel 726, wie in Fig. 23 dargestellt, eine verform bare Platte 801 mit einer Spiegelfläche 800 an ihrer Ober fläche, piezoelektrischen Stellgliedern 802 zum Ausüben von Druck auf die verformbare Platte 801 von ihrer Rückseite aus an mehreren Punkten und eine Trägerplatte 803, an der die verformbare Platte 801 und die piezoelektrischen Stellglie der 802 befestigt sind.

Durch variables Einstellen der an die jeweiligen piezoelek trischen Stellglieder 802 anzulegenden Spannungen wird die verformbare Platte 801 in gewünschtem Ausmaß verformt, so dass die Spiegelfläche 800 auf der verformbaren Platte 801 zu gewünschter Konfiguration verformt werden kann. So kann die sphärische Aberration, wie sie dem Lichtstrahl 702 zu verleihen ist, eingestellt werden, wenn der Lichtstrahl 702 an der Spiegelfläche 800 reflektiert wird.

Jedoch bestehen bei diesen Aberrations-Korrektureinrichtun gen die folgenden Nachteile. Die in Fig. 21 dargestellte Aberrations-Korrektureinrichtung 630 verwendet den Schwing spulenmotor 636 zur Aberrationssteuerung, weswegen sie hin sichtlich einer Größenverringerung und Energieersparnis be treffend ein optisches Datenwiedergabegerät nicht geeignet ist.

Die in den Fig. 22 und 23 dargestellte Aberrations-Korrek tureinrichtung 720 ist so aufgebaut, dass die piezoelektri schen Stellglieder 802 von der Rückseite der Verformungs platte 801 her an mehreren Punkten auf diese drücken. Daher wird die Spiegelfläche 800 nicht notwendigerweise in die ge wünschte Konfiguration verformt, und zwar wegen Umgebungs einflüssen wie Schwingungen und Temperaturänderungen. Da der bei einem optischen Datenwiedergabegerät zu verwendende Lichtstrahl 702 typischerweise einen Durchmesser von unge fähr 4 mm aufweist, sollten mehrere piezoelektrische Stell glieder 802 in einem Bereich mit einem Durchmesser von 4 mm vorhanden sein, um die verformbare Platte 801 genau in die gewünschte Konfiguration zu verformen. Dies verkompliziert die Konstruktion und den Zusammenbau der Aberrations-Korrek tureinrichtung. Außerdem ist die Größe des verformbaren Spiegel 726 erhöht, da die mehreren piezoelektrischen Stell glieder 802 daran angebracht und mit Verbindungslinien ver bunden sein müssen. Daher ist die Aberrations-Korrekturein richtung 720 hinsichtlich einer Größenverringerung eines Lichtaufnehmers nicht von Vorteil.

Ein verformbarer Spiegel der eingangs genannten Art, bei dem ein flexibles Element mit einer reflektierenden Oberfläche an eine Bezugsfläche angepaßt werden kann, ist aus DE-AS 26 31 551 bekannt.

Weiterhin ist aus DE 196 49 600 A1 ein optisches Datenwiedergabegerät mit einem verformbaren Spiegel entsprechend dem Oberbegriff des Patent anspruches 13 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verformbaren Spiegel zur Benutzung in einer Aberrations-Korrektureinrichtung zu schaffen, der gegen Umgebungseinflüsse wie Schwingungen und Temperaturänderungen unempfindlich ist und sich durch eine vereinfachte Konstruktion, einen einfacheren Zusammenbau, eine verringerte Größe und Energieeinsparung auszeichnet. Außerdem soll ein optisches Datenwiedergabegerät angegeben werden, das einen solchen verformbaren Spiegel verwendet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen verformbaren Spiegel mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. ein optisches Datenwiedergabegerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen verformbaren Spiegels ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 12.

Kurz gefasst gesagt, umfasst der erfindungsgemäße verformba re Spiegel eine erste Trägerplatte, eine transparente, zwei te Trägerplatte, ein flexibles Element mit reflektierender Oberfläche sowie einen Treiber zum Befestigen des flexiblen Elements an einer ersten Bezugsfläche an der ersten Träger platte oder einer zweiten Bezugsfläche an der zweiten Trä gerplatte.

Die erste Bezugsfläche an der ersten Trägerplatte kann die einfallenden Lichtstrahlen mit sphärischer Aberration mit einem ersten Ausmaß versehen, wohingegen die zweite Bezugs fläche an der zweiten Trägerplatte die einfallenden Licht strahlen mit sphärischer Aberration von zweitem Ausmaß, das verschieden vom ersten Ausmaß ist, versehen kann. Die erste und die zweite Trägerplatte sind auf solche Weise angeord net, dass die erste Bezugsfläche der zweiten Bezugsfläche gegenübersteht.

Das flexible Element ist zwischen der ersten und der zweiten Trägerplatte gehalten und so ausgebildet, dass es durch den Treiber so verformt wird, um an die erste oder die zweite Bezugsfläche angepasst zu sein.

Im Ergebnis wird die Reflexionsfläche des flexiblen Elements so verformt, dass sie an die erste oder zweite Bezugsfläche angepasst wird, um dadurch die an der reflektierenden Ober fläche zu reflektierende Lichtstrahlung mit einem ersten Ausmaß sphärischer Aberration entsprechend der ersten Be zugsfläche oder einem zweiten Ausmaß sphärischer Aberration entsprechend der zweiten Bezugsfläche zu versehen. So kann die der Lichtstrahlung zu verleihende sphärische Aberration dadurch geändert werden, dass das flexible Element zwischen der ersten und der zweiten Bezugsfläche verstellt wird.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2(a) und 2(b) sind schematische Diagramme, die Anpass zustände des flexiblen Elements gemäß dem Ausführungsbei spiel 1 veranschaulichen;

Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel 2 der Erfindung;

Fig. 4(a) und 4(b) sind schematische Diagramme zum Erläutern eines Ansteuerungsverfahrens für den verformbaren Spiegel gemäß dem Ausführungsbeispiel 2;

Fig. 5(a) und 5(b) sind schematische Diagramme zum Erläutern eines Herstellverfahrens für den verformbaren Spiegel gemäß dem Ausführungsbeispiel 2;

Fig. 6 bis 9 sind schematische Diagramme zum Veranschauli chen eines ersten bis vierten beispielhaften Verfahrens zum Kombinieren eines flexiblen Elements mit einer Trägerplatte und einer ebenen Trägerplatte für den verformbaren Spiegel gemäß dem Ausführungsbeispiel 2;

Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß dem Ausfüh rungsbeispiel 3 der Erfindung;

Fig. 11(a) und 11(b) sind schematische Diagramme zum Veran schaulichen der Reflexion der Lichtstrahlung durch den ver formbaren Spiegel gemäß dem Ausführungsbeispiel 3;

Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern des Berechnens der Spannung, die zum Ansteuern eines flexiblen Elements erforderlich ist;

Fig. 13(a) und 13(b) sind schematische Diagramme zum Veran schaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausführungsbeispiel 4 der Erfindung;

Fig. 14(a) und 14(b) sind schematische Diagramme zum Veran schaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung;

Fig. 15 bis 18 sind schematische Diagramme zum Veranschauli chen des Aufbaus verformbarer Spiegel gemäß Ausführungsbei spielen 6 bis 9 der Erfindung;

Fig. 19(a) und 19(b) sind schematische Diagramme zum Veran schaulichen des Aufbaus eines Aufnehmers unter Verwendung eines erfindungsgemäßen verformbaren Spiegels;

Fig. 20 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines erfindungsge mäßen optischen Datenwiedergabegeräts unter Verwendung des genannten Aufnehmers veranschaulicht;

Fig. 21 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer beispielhaften, bekannten Aberrations-Korrekturein richtung;

Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm, das eine andere bei spielhafte, bekannte Aberrations-Korrektureinrichtung veran schaulicht; und

Fig. 23 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines verformbaren Spiegels im einzelnen veranschaulicht, wie er bei einer bekannten Aberrations-Korrektureinrichtung verwen det wird.

Der erfindungsgemäße verformbare Spiegel umfasst eine erste Trägerplatte, eine zweite Trägerplatte, ein flexibles Ele ment und einen Treiber.

Beispielhafte Materialien für die erste Trägerplatte sind Glas sowie Metalle, die auf spiegelglatten Zustand poliert werden können. Die erste Trägerplatte verfügt an ihrer Ober fläche über eine erste Bezugsfläche. Diese erste Bezugsflä che ist eine gekrümmte Fläche, die Lichtstrahlung mit einem ersten Ausmaß sphärischer Aberration versehen kann und die Lichtstrahlung reflektieren kann. Die Ausbildung der ge krümmten Fläche wird durch ein herkömmliches, bekanntes Ver fahren erzielt.

Die zweite Trägerplatte besteht aus irgendeinem transparen ten Material wie Glas oder PMMA (Polymethylmethacrylat). Die zweite Trägerplatte verfügt an ihrer Oberfläche über eine zweite Bezugsfläche. Diese zweite Bezugsfläche ist eine ge krümmte Fläche, die Lichtstrahlung mit einem zweiten Ausmaß sphärischer Aberration, das vom ersten Ausmaß verschieden ist, versehen kann und die Lichtstrahlung reflektieren kann. Wie die erste Bezugsfläche kann die gekrümmte Fläche für die zweite Bezugsfläche durch ein herkömmliches, bekanntes Ver fahren hergestellt werden.

Das flexible Element verfügt über eine reflektierende Flä che, die Lichtstrahlung reflektieren kann. Es wird zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte gehal ten. Der Treiber kann eine beliebige unter verschiedenen An steuerungsvorrichtungen sein, die dazu in der Lage sind, das flexible Element an die erste Bezugsfläche oder die zweite Bezugsfläche anzupassen. Z. B. benutzt der Treiber irgend welche von verschiedenen bekannten Verstellkräften, wie elektrostatische Kräfte, elektromagnetische Kräfte oder Saugkräfte, durch eine Pumpe.

Bei diesem verformbaren Spiegel umfasst die erste Bezugsflä che der ersten Trägerplatte zwei Arten gekrümmter Flächen: eine erste gekrümmte Fläche, die Lichtstrahlung mit sphäri scher Aberration versehen kann, und eine zweite gekrümmte Fläche, die Lichtstrahlung unter größeren Reflexionswinkeln nach außen reflektieren kann. Wenn das flexible Element an die erste Bezugsfläche angepasst ist, wird auf den zentralen Teil der reflektierenden Fläche fallende Lichtstrahlung durch die erste gekrümmte Fläche mit sphärischer Aberration versehen, während überflüssige Lichtstrahlung, die auf den Randteil der reflektierenden Fläche fällt, durch die zweite gekrümmte Fläche unter größeren Reflexionswinkeln nach außen reflektiert wird.

Beim verformbaren Spiegel ist das flexible Element vorzugs weise mit angelegter mechanischer Spannung zwischen der ers ten und der zweiten Trägerplatte festgehalten.

Zu diesem Zweck besteht das flexible Element aus einem Mate rial mit größerem linearem Expansionskoeffizient als demje nigen der ersten und zweiten Trägerplatte, so dass das fle xible Element durch thermische Spannungen unter Zug gesetzt werden kann, wenn es mit der ersten und zweiten Trägerplatte zusammengebaut wird. Das flexible Element wird mit der ers ten und zweiten Trägerplatte zusammengebaut, zwischen denen es festgehalten wird, während es eine Temperatur über der Raumtemperatur aufweist; die Verbindung erfolgt mittels eines durch Wärme härtbaren Klebers mit einer Aushärtungs temperatur über der Raumtemperatur.

Alternativ kann das flexible Element im Vakuum zwischen der ersten und zweiten Trägerplatte gehalten werden, so dass es durch Atmosphärendruck fest an die erste oder zweite Träger platte angepasst werden kann.

Ferner kann das flexible Element so mit der ersten und zwei ten Trägerplatte durch ein anodisches Verbindungsverfahren verbunden werden. Genauer gesagt, werden die Verbindungsflä chen des flexiblen Elements und der ersten oder der zweiten Trägerplatte aus Glas und einem Metall ausgebildet, und es wird eine Spannung zwischen die Glasverbindungsfläche und die Metallverbindungsfläche gelegt, um diese zwei Flächen anodisch aneinanderzubonden.

Die Erfindung schafft auch ein optisches Datenwiedergabege rät, das folgendes aufweist: eine Lichtquelle, eine Aberra tions-Korrektureinrichtung zum Reflektieren von Lichtstrah lung von der Lichtquelle in solcher Weise, dass der Licht strahlung eine vorbestimmte sphärische Aberration verliehen wird; einer Kondensoreinrichtung zum Fokussieren der von der Aberrations-Korrektureinrichtung reflektierten Lichtstrah lung auf eine optische Platte; einen Lichtdetektor zum Er fassen der an der optischen Platte reflektierten Lichtstrah lung; einen Signalprozessor zum Verarbeiten der erfassten Lichtstrahlung in Form optischer Signale; einen Plattende tektor zum Erfassen der Art der optischen Platte und zum Ausgeben eines Erkennungssignals, das die Art der optischen Platte anzeigt; und eine Steuerung zum Empfangen des Erken nungssignals vom Plattendetektor, das die Art der optischen Platte anzeigt. Die Aberrations-Korrektureinrichtung enthält den obengenannten verformbaren Spiegel. Die Steuerungsein richtung ist so ausgebildet, dass sie den Treiber für den verformbaren Spiegel abhängig vom Erkennungssignal vom Plat tendetektor ansteuert, um die Lichtstrahlung von der Licht quelle abhängig von der Art der optischen Platte mit der zu gehörigen sphärischen Aberration zu versehen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die bei gefügten Zeichnungen durch Ausführungsbeispiele beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf diese Aus führungsbeispiele beschränkt ist.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel 1 der Erfindung. Wie dargestellt, umfasst der verformbare Spiegel 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein flexibles Element 1, eine erste Trägerplatte 4, die in Fig. 1 unten liegt, eine zweite Trägerplatte 6, die in Fig. 1 oben liegt, und einen Treiber 9 als Ansteuerungsvorrichtung. Als Treiber 9 ist eine Vorrichtung verwendbar, die Verstell kräfte erzeugen kann, wie elektrostatische oder elektroma gnetische Kräfte, was später im einzelnen erläutert wird.

Das flexible Element 1 ist elastisch verformbar, und es ver fügt über eine reflektierende Fläche zum reflektieren ein fallender Lichtstrahlung. Die erste Trägerplatte 4 verfügt über eine erste Bezugsfläche 4a, die die einfallende Licht strahlung mit einem ersten Ausmaß sphärischer Aberration versehen kann, wenn das flexible Element 1 an diese erste Bezugsfläche 4a angepasst ist. Die zweite Trägerplatte 6 be steht aus transparentem Material, und sie verfügt über eine zweite Bezugsfläche 4b, die der Lichtstrahlung ein zweites Ausmaß sphärischer Aberration verleihen kann, wenn das fle xible Element an diese zweite Bezugsfläche 4b angepasst ist. Die erste und die zweite Bezugsfläche 4a und 4b weisen ver schiedene Krümmungsradien auf. Das flexible Element 1 ist so ausgebildet, dass es durch Umschalten der Verstellkräfte, wie sie durch den Treiber 9 an es angelegt werden, an die erste oder die zweite Bezugsfläche 4a bzw. 4b angepasst wer den kann.

Die Fig. 2(a) und 2(b) sind schematische Diagramme zum Ver anschaulichen der Anpasszustände des flexiblen Elements. Wie dargestellt, kann der verformbare Spiegel 10 der Lichtstrah lung wahlweise entweder das erste oder das zweite Ausmaß sphärischer Aberration verleihen.

Fig. 2(a) veranschaulicht den Zustand, in dem das flexible Element 1 durch den Treiber 9 an die zweite Bezugsfläche 4b angepasst ist. Dabei wird einfallende Lichtstrahlung L an der zweiten Bezugsfläche 4b reflektiert, während ihm abhän gig von der Krümmungsfläche derselben das zweite Ausmaß sphärischer Aberration verliehen wird.

Fig. 2(b) veranschaulicht den Zustand, in dem das flexible Element 1 durch den Treiber 9 an die erste Bezugsfläche 4a angepasst ist. Dabei wird die einfallende Lichtstrahlung L an der ersten Bezugsfläche 4a reflektiert, während ihr ent sprechend der gekrümmten Oberfläche dieser ersten Bezugsflä che 4a ein erstes Ausmaß sphärischer Aberration verliehen wird. D. h., dass die der Lichtstrahlung verliehene sphäri sche Aberration verschieden ist von der vom Fall von Fig. 2(a).

Demgemäß kann die sphärische Aberration, wie sie der Licht strahlung L zu verleihen ist, einfach dadurch geändert wer den, dass wahlweise das flexible Element 1 an die erste oder die zweite Bezugsfläche angepasst wird. Da der verformbare Spiegel 1 so aufgebaut ist, dass das flexible Element 1 ent weder an die erste oder die zweite Bezugsfläche angepasst wird, wird dieses flexible Element 1 nicht in unerwünschter Weise durch Umgebungseinflüsse wie Schwingungen oder Tempe raturänderungen beeinflusst. Ferner verfügt der verformbare Spiegel 10 über einfachen Aufbau und einfache Zusammenbau barkeit, da das flexible Element 1 lediglich zwischen der ersten und der zweiten Trägerplatte 4 bzw. 6 festgehalten wird. Außerdem dient die transparente zweite Trägerplatte 6 als Konkavlinse, weswegen der Krümmungsradius der ersten Be zugsfläche 4a verringert werden kann, so dass der Zwischen raum zwischen dem flexiblen Element und der ersten Bezugs fläche 4a verringert werden kann. Dies verringert die Ener gie, die dazu erforderlich ist, das flexible Element 1 an die erste Bezugsfläche 4a anzupassen, wenn der Lichtstrah lung L durch diese Fläche die erste sphärische Aberration zu verleihen ist.

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung veranschaulicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die an der Oberseite in Fig. 3 liegende Trägerplatte 6 nicht mit einer Bezugsfläche 4b versehen, sondern es handelt sich um eine ebene Trägerplatte. Es ist nicht kritisch, ob die erste Trägerplatte 4 oder die zweite Trägerplatte 6 die ebene Trägerplatte ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist als Treiber 9 eine Vorrichtung verwendet, die eine elektro statische Kraft zum Verstellen des flexiblen Elements 1 er zeugen kann.

Genauer gesagt, umfasst der verformbare Spiegel 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein flexibles Element 1, eine Trägerplatte 4, eine ebene Trägerplatte 6, eine steuerbare Spannungsquelle 9a für die Trägerplatten sowie eine Span nungsquelle 9b für das flexible Element.

Das flexible Element 1 umfasst einen elastisch verformbaren Isolierfilm 2 und eine Elektrode 3. Die Elektrode 3 dient auch als Reflexionsfläche. Die Trägerplatte 4 verfügt über eine Bezugsfläche 4a, die einfallender Lichtstrahlung sphä rische Aberration verleihen kann, wenn das flexible Element 1 an die Bezugsfläche 4a angepasst ist, und sie verfügt an ihrer Oberfläche über eine Elektrode 5. Die ebene Träger platte 6 besteht aus transparentem Material, und sie verfügt an ihrer Oberfläche über eine transparente Elektrode 7 und eine transparente Isolierschicht 8.

Die Elektrode 3 ist mit der Spannungsquelle 9b verbunden, wodurch dauernd eine positive Spannung an sie angelegt wird. Die Elektroden 5 und 7 sind mit der steuernden Spannungs quelle 9a verbunden, die das Anlegen positiver und negativer Spannungen steuert.

Der verformbare Spiegel 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist dieselben Vorteile wie der verformbare Spiegel 10 ge mäß dem Ausführungsbeispiel 1 auf. Zusätzlich ist der ver formbare Spiegel 20 hinsichtlich einer Größenverringerung und Energieeinsparung eines optischen Geräts von Vorteil, da das flexible Element unter Verwendung elektrostatischer Kräfte, die durch das Anlegen einer Spannung erzeugt werden, also nicht durch einen Motor, an die Bezugsfläche oder die ebene Fläche angepasst werden kann, um der Lichtstrahlung wahlweise sphärische Aberration zu verleihen.

Abweichend vom verformbaren Spiegel 10 gemäß dem Ausfüh rungsbeispiel 1 ist eine der Trägerplatten eben. Dies besei tigt das Erfordernis der Ausbildung einer gekrümmten Bezugs fläche, was hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordert, wodurch die Kosten verringert sind.

Die Fig. 4(a) und 4(b) sind schematische Diagramme zum Er läutern eines Ansteuerungsverfahrens für den verformbaren Spiegel 20. Fig. 4(a) veranschaulicht den Zustand, bei dem von der steuernden Spannungsquelle 9a eine positive Spannung und eine negative Spannung an die Elektrode 5 bzw. die Elek trode 7 angelegt werden. Dabei wird zwischen der Elektrode 3 und der Elektrode 5 eine Abstoßungskraft in Form elektrosta tischer Kräfte erzeugt, da dauernd die positive Spannung an die Elektrode 3 angelegt wird, wohingegen zwischen der Elek trode 3 und der Elektrode 7 eine anziehende Kraft erzeugt wird. Daher wird das flexible Element 1 an die ebene Träger platte 6 angezogen, um an diese angepasst zu werden.

Fig. 4(b) veranschaulicht den Zustand, in dem von der steu ernden Spannungsquelle 9a eine negative Spannung und eine positive Spannung an die Elektrode 5 bzw. die Elektrode 7 angelegt werden. Dabei wird zwischen der Elektrode 3 und der Elektrode 5 keine anziehende Kraft erzeugt, wohingegen zwi schen der Elektrode 3 und der Elektrode 7 eine abstoßende Kraft erzeugt wird. Daher wird das flexible Element 1 an die Trägerplatte 4 angezogen, um an diese angepasst zu werden.

Das flexible Element 1 kann durch Steuern des Anlegevorgangs der positiven und negativen Spannung durch die steuernde Spannungsquelle 9a wahlweise an die Bezugsfläche 4a der Trä gerplatte 4 oder die ebene Fläche der ebenen Trägerplatte 6 angepasst werden. So wird die Form der reflektierenden Flä che des flexiblen Elements 1 geändert, um der Lichtstrahlung L wahlweise sphärische Aberration zu verleihen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wirken, wenn Spannungen an die Elektroden 5 und 7 angelegt sind, sowohl eine anziehende als auch eine abstoßende Kraft auf das flexible Element 1. Alternativ kann durch Anlegen einer Spannung an nur eine der Elektroden 5 und 7 entweder eine anziehende oder eine absto ßende Kraft auf das flexible Element 1 ausgeübt werden.

Die Fig. 5(a) und 5(b) sind schematische Diagramme zum Er läutern eines Herstellverfahrens für den verformbaren Spie gel 20. Das flexible Element 1, die Trägerplatte 4 und die ebene Trägerplatte 6 weisen jeweils den in Fig. 5(a) darge stellten Aufbau auf. Genauer gesagt, ist der Isolierfilm 2 des flexiblen Elements 1 z. B. ein Polyimidfilm von 5 µm Dicke. Die auf der Oberfläche des flexiblen Elements 1 aus gebildete Elektrode 3 ist z. B. ein Aluminiumfilm von 100 nm (1000 Å) Dicke, der auch als reflektierende Fläche wirkt.

Als Material für den Isolierfilm 2 sind auch ein Epoxidharz, ein Siliconharz und dergleichen verwendbar. Die Dicke des Isolierfilms 2 kann im Bereich zwischen 1 µm und 10 µm lie gen. Als Material für die Elektrode 3 sind auch ITO, Nickel und dergleichen verwendbar. Die Dicke der Elektrode 3 kann im Bereich zwischen 50 und 500 nm liegen.

Die Trägerplatte 4 ist eine Glasplatte mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke von 3 mm, und sie trägt die Be zugsfläche 4a, die Lichtstrahlung sphärische Aberration ver leihen kann. Die Elektrode 5, ein Verbindungs-Kontaktfleck 5a und eine Abstandsschicht 51 sind an der Oberseite und der Seitenfläche der Trägerplatte 4 ausgebildet, wie es schraf fiert in den Fig. 5(a) und 5(b) dargestellt ist, was z. B. durch Herstellen und Strukturieren eines 100 nm dicken Alu miniumfilms erfolgt.

Der Verbindungs-Kontaktfleck 5a ist später mit einer Zulei tung von der steuernden Spannungsquelle 9a zu verbinden. Die Abstandsschicht 51 verbessert den Kontakt zwischen dem fle xiblen Element 1 und der Trägerplatte 4.

Als Material für die Trägerplatte 4 ist auch ein Metall ver wendbar, das spiegelglatt poliert werden kann. Die Größe der Trägerplatte 4 wird abhängig vom Gerät geeignet ausgewählt, bei dem der verformbare Spiegel anzuwenden ist. Obwohl die Elektrode 5, der Verbindungs-Kontaktfleck 5a und die Ab standsschicht 51 aus demselben Material wie die Elektrode 3 bestehen, können auch ITO, Nickel und dergleichen verwendet werden. Die Dicken der Elektrode 5, des Verbindungs-Kontakt flecks 5a und der Abstandsschicht 51 können im Bereich zwi schen 50 und 500 nm liegen.

Die ebene Trägerplatte 6 besteht z. B. aus dem transparenten Glasmaterial BK7, und sie weist einen Durchmesser von 10 mm und eine Dicke von 3 mm auf. Die Elektrode 7, ein Verbin dungs-Kontaktfleck 3a, ein Verbindungs-Kontaktfleck 7a und eine Abstandsschicht 52 sind an der Oberseite und der Sei tenfläche der ebenen Trägerplatte 6 ausgebildet, wie es schraffiert in den Fig. 5(a) und 5(b) dargestellt ist, was durch Herstellen und Strukturieren z. B. eines 100 nm dicken ITO-Films erfolgt.

Der Verbindungs-Kontaktfleck 3a ist später mit der Elektrode 3 und einer Zuleitung von der Spannungsquelle 9b zu verbin den. Der Verbindungs-Kontaktfleck 7a ist später mit einer Zuleitung von der steuernden Spannungsquelle 9a zu verbin den. Die Abstandsschicht 52 verbessert den Kontakt zwischen dem flexiblen Element 1 und der ebenen Trägerplatte 6.

Die Isolierschicht 8 besteht aus SiO₂ an der Oberfläche der ebenen Trägerplatte 6, und sie weist z. B. eine Dicke von 500 nm auf. Diese Isolierschicht 8 verhindert, dass die Elektrode 7 in direkten Kontakt mit der Elektrode 3 des fle xiblen Elements 1 tritt, wenn das flexible Element 1 an die ebene Trägerplatte 6 angepasst wird.

Als Material für die ebene Trägerplatte 6 sind auch andere transparente Materialien wie PMMA verwendbar. Die Größe der ebenen Trägerplatte 6 wird abhängig vom Gerät, bei dem der verformbare Spiegel zu verwenden ist, geeignet ausgewählt. Als Material für die Elektrode 7, die Verbindungs-Kontakt flecke 3a und 7a sowie die Abstandsschicht 52 können belie bige unter verschiedenen transparenten, leitenden Materia lien verwendet werden, wie SnO₂. Die Dicken der Elektrode 7, der Verbindungs-Kontaktflecke 3a und 7a sowie der Abstands schicht 52 können im Bereich zwischen 50 und 500 nm liegen.

Als Material für den Isolierfilm 8 sind auch Si₃N₄, Ta₂O₅ und dergleichen verwendbar. Die Dicke des Isolierfilms 8 kann im Bereich zwischen 100 und 500 nm liegen.

Wie es in Fig. 5(b) dargestellt ist, werden die Trägerplatte 4 und die ebene Trägerplatte 6 in den durch Pfeile in Fig. 5(a) gekennzeichneten Richtungen mit dem flexiblen Element 1 zusammengesetzt. Z. B. wird auf die Abstandsschicht 51 der Trägerplatte 4 sowie auf die Isolierschicht 8 der Abstands schicht 52 der ebenen Trägerplatte 6 eine kleine Menge an Kleber aufgetragen, und das flexible Element 1 wird mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6 verbunden, wäh rend es zwischen diesen liegt.

Der Verbindungs-Kontaktfleck 3a wird durch ein Lot 53 mit der Elektrode 3 verbunden, und er wird ferner mit der Zulei tung von der Spannungsquelle 9b verbunden. Der Verbindungs- Kontaktfleck 5a und der Verbindungs-Kontaktfleck 7a werden jeweils mit den Zuleitungen von der steuernden Spannungs quelle 9a verbunden. So wird der gewünschte verformbare Spiegel 20 fertiggestellt.

Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm, das ein erstes bei spielhaftes Verfahren zum Zusammenbauen eines flexiblen Ele ments mit einer Trägerplatte und einer ebenen Trägerplatte für einen verformbaren Spiegel 20a veranschaulicht. Der Auf bau und das Herstellungsverfahren sowie das Ansteuerungsver fahren für den verformbaren Spiegel 20a sind im wesentlichen gleich wie beim verformbaren Spiegel 20, jedoch mit der Aus nahme, dass das flexible Element 1 dadurch unter Zug gesetzt wird, dass eine Zugkraft P ausgeübt wird, wenn das flexible Element 1 mit der Trägerplatte und der ebenen Trägerplatte zusammengesetzt wird.

Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, wird das Ausüben einer Zugkraft P auf das flexible Element 1 dadurch erzielt, dass mehrere Punkte am Rand des flexiblen Elements 1 ergriffen werden und dieses mit einer Kraft geeigneter Stärke ge streckt wird.

Da das flexible Element 1 des verformbaren Spiegels 20a durch die Zugkraft P gedehnt wird, neigt es weniger zur Fal tenbildung, wenn es an die Bezugsfläche oder die ebene Flä che angepasst wird. So kann das flexible Element 1 mit hoher Genauigkeit in die gewünschte Konfiguration verformt werden.

Wenn diese Anordnung bei dem verformbaren Spiegel 10 des Ausführungsbeispiels 1 mit den Trägerplatten 4 und 6 mit je weils den Bezugsflächen 4a und 4b mit verschiedenen Krüm mungsradien angewandt wird, kann das flexible Element 1 se lektiv drei verschiedene Formen einnehmen, nämlich einen Zu stand, in dem es an der Bezugsfläche 4a anliegt; einen Zu stand, in dem es an der Bezugsfläche 4b anliegt; und einen Zustand, in dem es durch die Zugkraft eben gehalten wird. D. h., dass Lichtstrahlung wahlweise drei verschiedene Aus maße sphärischer Aberration verliehen werden können. Daher können Daten von drei Arten optischer Platten mit verschie denen Dicken abgespielt werden.

Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines zweiten beispielhaften Verfahrens zum Zusammenbauen eines flexiblen Elements mit einer Trägerplatte und einer ebenen Trägerplatte für einen verformbaren Spiegel 20b. Der Aufbau des verformbaren Spiegels 20b sowie das Herstellver fahren und das Ansteuerungsverfahren für denselben sind im wesentlichen gleich wie beim verformbaren Spiegel 20, jedoch mit der Ausnahme, dass das flexible Element bei einer Tempe ratur über der Raumtemperatur mit der Trägerplatte und der ebenen Trägerplatte zusammengebaut wird.

Dieser Zusammenbauprozess verwendet einen durch Wärme härt baren Kleber 55, der bei einer Temperatur über der Raumtem peratur aushärtet. Ferner ist der lineare Expansionskoeffi zient a1 des flexiblen Elements 1 größer als die linearen Expansionskoeffizienten α2 und α3 der Trägerplatte 4 bzw. der ebenen Trägerplatte 6 (α1 < α2, α3). Der Zusammenbaupro zess wird bei einer Temperatur über der Raumtemperatur aus geführt, um das flexible Element 1 durch thermische Spannun gen zu strecken.

Genauer gesagt, dehnt sich, wenn das flexible Element 1, die Trägerplatte 4 und die ebene Trägerplatte 6 auf eine Tempe ratur über der Raumtemperatur erwärmt werden, das flexible Element 1 stärker aus als die Trägerplatte 4 und die ebene Trägerplatte 6, da der lineare Expansionskoeffizient α1 des flexiblen Elements 1 größer als die linearen Expansionskoef fizienten α2 und α3 der Trägerplatte 4 bzw. der ebenen Trä gerplatte 6 ist. In diesem Zustand härtet der Kleber 55 aus, um das flexible Element 1 mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6 zu verbinden. Wenn der so hergestellte Spiegel bei Abschluss des Zusammenbauprozesses auf Raumtem peratur abgekühlt wird, versuchen das flexible Element 1, die Trägerplatte 4 und die ebene Trägerplatte 6 ihre nicht ausgedehnten Zustände wiederherzustellen. Jedoch kann das flexible Element 1, das stärker expandierte, seinen ur sprünglichen Zustand nicht wiedererlangen, da es bereits mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6 zusammenge baut ist, deren Dicken und damit Stabilitäten viel höher als die des flexiblen Elements 1 sind. Daher wird das flexible Element 1 durch thermische Spannungen durch eine Zugkraft gestreckt.

Da das Zusammenbauverfahren für den verformbaren Spiegel 20b das Erfordernis beseitigt, den Rand des flexiblen Elements 1 zu erfassen, um Zugkräfte auf es auszuüben, kann der ver formbare Spiegel 20b durch eine einfache Herstelleinrichtung hergestellt werden.

Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm, das ein drittes bei spielhaftes Verfahren zum Zusammenbauen eines flexiblen Ele ments mit einer Trägerplatte und einer ebenen Trägerplatte für einen verformbaren Spiegel 20c veranschaulicht. Der Auf bau des verformbaren Spiegels 20c sowie das Herstellverfah ren und das Ansteuerungsverfahren für denselben sind im we sentlichen gleich wie beim verformbaren Spiegel 20, jedoch mit der Ausnahme, dass das flexible Element 1 im Vakuum mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6 zusammenge baut wird.

Beim Zusammenbauprozess werden das flexible Element 1, die Trägerplatte 4 und die ebene Trägerplatte 6 in eine Vakuum kammer 56 eingesetzt, die dann durch eine Pumpe 51 evakuiert wird. In diesem Zustand sind die Trägerplatte 4 und die ebe ne Trägerplatte 6 geeignet in bezug auf das flexible Element 1, das zwischen diesen gehalten wird, positioniert, und dann wird der Druck der Vakuumkammer 56 wieder auf den Atmosphä rendruck geändert. Da der Raum zwischen der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6, in dem das flexible Element 1 verformt wird, unter Vakuum gehalten ist, ist das flexible Element 1 durch den Atmosphärendruck mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6 zusammengebaut.

Dieses Zusammenbauverfahren verwendet keinen Kleber zum Zu sammenbauen des flexiblen Elements 1 mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6. Dies vermeidet eine Zunahme des Abstands zwischen dem flexiblen Element 1 und der Trä gerplatte 4 sowie des Abstands zwischen dem flexiblen Ele ment 1 und der ebenen Trägerplatte 6, wie dies andernfalls beim Auftragen von Kleber die Folge sein könnte. Demgemäß ist die zum Verstellen des flexiblen Elements 1 erforderli che Ansteuerungsspannung nicht erhöht. Ferner wird, da der Raum, in dem das flexible Element 1 verformt wird, unter Va kuum steht, keine Luft zwischen dem flexiblen Element 1 und der Bezugsfläche oder der ebenen Fläche eingeschlossen, wenn das flexible Element 1 an die Bezugsfläche oder die ebene Fläche angepasst wird. Daher kann eine gleichmäßige Verfor mung des flexiblen Elements sichergestellt werden.

Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines vierten beispielhaften Verfahrens zum Kombinieren eines flexiblen Elements mit einer Trägerplatte und einer ebenen Trägerplatte für einen verformbaren Spiegel 20d. Der Aufbau des verformbaren Spiegels 20d sowie das Verfahren zu seiner Herstellung und das Verfahren zu seiner Ansteuerung sind im wesentlichen gleich wie beim verformbaren Spiegel 20, jedoch mit der Ausnahme, dass das flexible Element 1 durch ein anodisches Bondverfahren mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6 zusammengebaut wird.

Ein anodisches Bondverfahren ermöglicht es, Glas und Metall durch Anlegen einer Spannung zwischen das Glas und das Me tall bei hoher Temperatur aneinanderzubonden. Beim in den Fig. 5(a) und 5(b) dargestellten verformbaren Spiegel 20 ist der SiO₂-Film (Isolierschicht) 8 an der Oberfläche der ebe nen Trägerplatte 6, die dem flexiblen Element 1 gegenüber steht, ausgebildet, und der Aluminiumfilm (Elektrode) 3 ist an derjenigen Oberfläche des flexiblen Elements 1 ausgebil det, die der ebenen Trägerplatte 6 gegenübersteht. Daher kann das flexible Element 1 durch ein anodisches Bondverfah ren mit der ebenen Trägerplatte 6 verbunden werden. Ferner ist der Aluminiumfilm (Elektrode) 5 an derjenigen Oberfläche der Trägerplatte 4 ausgebildet, die dem flexiblen Element 1 zugewandt ist. Daher kann, durch Anbringen einer Glasschicht 57 an derjenigen Oberfläche des flexiblen Elements 1, die der Trägerplatte 4 gegenübersteht (durch Ausbilden eines SiO₂-Films oder durch Anbringen einer dünnen Glasplatte), das flexible Element 1 durch das anodische Bondverfahren mit der Trägerplatte 4 verbunden werden.

Dieses Zusammenbauverfahren verwendet keinen Kleber zum Zu sammenbauen des flexiblen Elements 1 mit der Trägerplatte 4 und der ebenen Trägerplatte 6. Dies vermeidet eine Zunahme des Abstands zwischen dem flexiblen Element 1 und der Trä gerplatte 4 sowie des Abstands zwischen dem flexiblen Ele ment 1 und der ebenen Trägerplatte 6, was andernfalls durch das Auftragen des Klebers die Folge sein könnte. Demgemäß ist die zum Verstellen des flexiblen Elements 1 erforderli che Ansteuerspannung nicht erhöht.

Ausführungsbeispiel 3

Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel 3 der Erfindung. Der Aufbau des verformbaren Spiegels 3 dieses Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen derselbe wie der des verformbaren Spiegels 20, mit der Aus nahme, dass die erste Trägerplatte 4, die in Fig. 10 unten liegt, eine Bezugsfläche 4a und eine Bezugsfläche 4c mit verschiedenen Krümmungsradien aufweist. Die im zentralen Ab schnitt der ersten Trägerplatte 4 liegende Bezugsfläche 4a dient dazu, Lichtstrahlung sphärische Aberration zu verlei hen, während die an der Außenseite liegende Bezugsfläche 4c als Blende dient. Das Ansteuerungsverfahren und das Her stellverfahren für den verformbaren Spiegel 30 sind diesel ben wie für den verformbaren Spiegel 20.

Die Tatsache, dass die äußere Bezugsfläche 4c als Blende dient, beruht auf dem folgenden Grund.

Die Fig. 11(a) und 11(b) sind schematische Diagramme zum Veranschaulichen der Reflexion von Lichtstrahlung durch den verformbaren Spiegel 30. Fig. 11(a) veranschaulicht den Zu stand, in dem das flexible Element 1 eben gehalten ist. In diesem Zustand wird Lichtstrahlung, die rechtwinklig auf das flexible Element 1 fällt, durch dasselbe ebenfalls recht winklig reflektiert.

Fig. 11(b) veranschaulicht einen Zustand, in dem das flexib le Element 1 an die Bezugsflächen 4a und 4c angepasst ist. In diesem Zustand wird Lichtstrahlung L, die auf denjenigen Teil des flexiblen Elements 1 fällt, der an die Bezugsfläche 4a angepasst ist, sphärische Aberration verliehen. Jedoch wird Lichtstrahlung L, die auf denjenigen Teil des flexiblen Elements 1 fällt, der an die Bezugsfläche 4c angepasst ist, nach außen reflektiert, wie in Fig. 11(b) dargestellt, und sie wird ferner durch die ebene Trägerplatte 6 nach außen gebrochen, wodurch eine Ablenkung unter größeren Winkeln vorliegt.

Wenn der verformbare Spiegel zur Aberrationskorrektur in einem optischen Datenwiedergabegerät verwendet wird, das Da ten von z. B. DVDs und CDs abspielen kann, wird überflüssige Lichtstrahlung unter größeren Winkeln nach außen reflek tiert, um den Abspielvorgang von Daten von einer Platte nicht zu stören. D. h., dass die Bezugsfläche 4c als Blende dient, um Lichtstrahlung unter größeren Winkeln nach außen abzulenken.

Der verformbare Spiegel 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist dieselben Vorteile wie der verformbare Spiegel 20 des Ausführungsbeispiels 2 auf. Außerdem ist das Erfordernis des zusätzlichen Anbringens einer Blende im optischen Datenwie dergabegerät beseitigt, da der verformbare Spiegel 30 auch als Blende dient, indem er überflüssige Lichtstrahlung nach außen ablenkt. Daher ist dieser verformbare Spiegel 30 hin sichtlich einer Größenverringerung, einer Vereinfachung und einer Kostenverringerung des Geräts von Vorteil.

Ferner kann, da Lichtstrahlung durch die ebene Trägerplatte 6 weiter nach außen gebrochen wird, der Krümmungsradius der Bezugsfläche 4c, wie er dazu erforderlich ist, Lichtstrah lung ausreichend abzulenken, verringert werden. Daher kann der Zwischenraum zwischen dem flexiblen Element 1 und der Bezugsfläche 4c verringert werden, so dass die Spannung, die dazu erforderlich ist, das flexible Element 1 an die Bezugs flächen 4a und 4c anzupassen, verringert werden kann.

Obwohl die in den Fig. 11(a) und 11(b) oben liegende zweite Trägerplatte 6 bei diesem Ausführungsbeispiel eben ist, kann sie eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, die Lichtstrahlung nach außen brechen kann.

Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern des Be rechnungsvorgangs für die Spannung, wie sie zum Ansteuern des flexiblen Elements anzulegen ist. Diese Berechnung für die Spannung, die anzulegen ist, um das flexible Element 1 zwischen den Bezugsflächen in den verformbaren Spiegeln 20 und 30 zu verstellen, wird nachfolgend genauer beschrieben.

Wenn z. B. von einer CVD Daten durch ein optisches System abgespielt werden, das zum Abspielen von Daten von DVDs aus gebildet ist, tritt aufgrund verschiedener Plattendicken De fokussierung auf. Für die folgende Berechnung ist angenom men, dass die Brennweite einer Objektivlinse 3,3 mm beträgt, der Brechungsindex der CD 1,58 beträgt und die Dicke der CD 1,2 mm beträgt.

Im verformbaren Spiegel 20 ist die Bezugsfläche 4a für Aber rationskorrektur eine gekrümmte Oberfläche, die durch f(r) (µm) wiedergebbar ist:

f(r) = 3,3168 × 10^-2. r⁶ - 3,9542 × 10^-3. r⁴ - 0,505 . r²,

wobei r der Abstand (mm) von der Mitte der Bezugsfläche ist.

Wenn das flexible Element 1 aus Polyimid besteht, ist die Kraft F, die zwischen dem flexiblen Element 1 und der Be zugsfläche 4a auszubilden ist, durch die folgende Gleichung repräsentiert:

F = (V²ε₁ ²ε₂S)/{2(ε₁d₂ + ε₂d₁)²},

wobei ε₁ die Dielektrizitätskonstante des flexiblen Elements 1 ist (= 4,5 × 10^-11 F/M), ε₂ die Vakuum-Dielektrizitätskon stante ist (= 8,85 × 10^-12 F/M), d₁ die Dicke des flexiblen Elements 1 ist (= 5 µm), d₂ der Abstand zwischen dem flexib len Element und der Bezugsfläche ist, V eine Spannung ist und S die Fläche ist, an die die Spannung angelegt wird (= 30,2 mm²).

Der Abstand d₂ zwischen dem flexiblen Element 1 und der Be zugsfläche 4a ist durch die obige Gleichung für f(r) gege ben. Der Abstand d₂ wird größer (maximal 0,8 µm), wenn der Abstand von der Mitte zunimmt. Daher ist die Kraft F, wie sie zwischen dem flexiblen Element 1 und der Bezugsfläche 4a auszuüben ist, in der Mitte der Bezugsfläche am größten, und sie nimmt ab, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, wenn der Abstand von der Mitte zunimmt. Die Stärke der Kraft ist pro portional zum Quadrat der Spannung.

Die Spannung, die dazu erforderlich ist, das flexible Ele ment 1 vollständig an die Bezugsfläche 4a anzupassen, wenn die auf diese Weise verteilte Kraft auf das flexible Element 1 einwirkt, wird durch Simulation bestimmt. Das bei der Si mulation verwendete flexible Element 1 verfügt über einen Youngschen Elastizitätsmodul E von 3,5 GPa und ein Poisson verhältnis ν von 0,39.

Die Spannung zum Anpassen des flexiblen Elements 1, wie durch die Simulation bestimmt, beträgt nur ungefähr 3 V.

Im Fall des verformbaren Spiegels 30 sei angenommen, dass die Bezugsflächen 4a und 4c jeweils gekrümmte Flächen sind, die wie folgt definiert sind:

- Bezugsfläche 4a: Kugelfläche mit einem Krümmungsradius von 96,412 mm;
- Bezugsfläche 4c: f(r) = 8,4093 × 10^-3. r² + 3,4017 × 10^-3. r⁴ - 5,8817 × 10^-4. r⁶ + 5,1565 × 10^-5. r⁸ - 1,7408 × 10^-6. r¹⁰

Die Spannung zum vollständigen Anpassen des flexiblen Ele ments 1 an die Bezugsfläche 4a, wie durch Simulation be stimmt, beträgt ungefähr 50 V. Ein Grund, weswegen der ver formbare Spiegel 30 eine höhere Spannung als der verformbare Spiegel 20 benötigt, ist der folgende.

Um beim Abspielen von Daten von einer optischen Platte uner wünschte Lichtstrahlung nach außen abzulenken, um Störungen zu verhindern, sollte die Bezugsfläche 4c eine gekrümmte Fläche sein, die einen relativ großen Winkel in bezug auf eine Ebene rechtwinklig zur einfallenden Lichtstrahlung bil det. Ferner kann, wenn die Grenze zwischen den Bezugsflächen 4a und 4c nicht gleichmäßig ist und extreme Diskontinuität aufweist, das flexible Element 1 nicht an die Bezugsflächen 4a und 4c angepasst werden. Daher sollte die Bezugsfläche 4a einen relativ großen Krümmungsradius aufweisen. Im Ergebnis ist der Abstand zwischen dem flexiblen Element 1 und den Be zugsflächen erhöht (maximal 5 µm), so dass der verformbare Spiegel 30 eine höhere Spannung als der verformbare Spiegel 20 benötigt, um das flexible Element 1 an die Bezugsflächen anzupassen.

Wie oben beschrieben, können die erfindungsgemäßen verform baren Spiegel 20 und 30 das flexible Element wahlweise ent weder an die Bezugsfläche oder die ebene Fläche anpassen, und zwar durch Anlegen von ungefähr maximal 20 V, also ohne Verwendung eines Motors, um Lichtstrahlung wahlweise sphäri sche Aberration zu verleihen. So sind die verformbaren Spie gel hinsichtlich einer Größenverringerung und einer Energie einsparung für ein optisches Gerät von Vorteil.

Ausführungsbeispiel 4

Die Fig. 13(a) und 13(b) sind schematische Diagramme zum Veranschaulichen des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels 4 der Erfindung. Der verformbare Spiegel 40 dieses Ausfüh rungsbeispiels weist im wesentlichen denselben Aufbau wie die verformbaren Spiegel 20 und 30 auf, wie es in Fig. 13(a) dargestellt ist, jedoch mit der Ausnahme, dass halbgeätzte Gräben 1a mit einem Muster, wie es in Fig. 13(b) dargestellt ist, im Isolierfilm 2 auf dem flexiblen Element 1 vorhanden sind, d. h. an derjenigen Fläche des flexiblen Elements 1, die von seiner reflektierenden Fläche abgewandt ist. Das An steuerungsverfahren und das Herstellverfahren für den ver formbaren Spiegel 40 sind dieselben wie für die verformbaren Spiegel 20 und 30.

Da der verformbare Spiegel 40 dieses Ausführungsbeispiels die halbgeätzten Gräben im flexiblen Element aufweist, strömt Luft durch dieselben in den verformbaren Spiegel und aus ihm heraus, wenn das flexible Element zwischen der Be zugsfläche und der ebenen Fläche verstellt wird. Daher wird zwischen dem flexiblen Element und der Bezugsfläche keine Luft eingeschlossen. Dies gewährleistet gleichmäßige Verfor mung des flexiblen Elements.

Ausführungsbeispiel 5

Die Fig. 14(a) und 14(b) sind schematische Diagramme zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels ge mäß einem Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung. Der verform bare Spiegel 50 dieses Ausführungsbeispiels hat im wesentli chen denselben Aufbau wie die verformbaren Spiegel 20 und 30, wie in Fig. 14(a) dargestellt, mit der Ausnahme, dass winzige Belüftungslöcher 1b, die die Reflexion von Licht strahlung zum Abspielen von Daten nicht stören, im flexiblen Element 1 ausgebildet sind, wie es in Fig. 14(b) dargestellt ist. Die Herstellung der Belüftungslöcher 1b erfolgt durch Stanzen oder Ätzen. Das Ansteuerungsverfahren und das Her stellverfahren für den verformbaren Spiegel 50 sind diesel ben wie für die verformbaren Spiegel 20 und 30.

Da der verformbare Spiegel 50 dieses Ausführungsbeispiels über die im flexiblen Element ausgebildeten winzigen Belüf tungslöcher verfügt, entweicht Luft durch dieselben zur ent gegengesetzten Seite des flexiblen Elements, wenn dieses zwischen der Bezugsfläche und der ebenen Fläche verstellt wird. Daher wird zwischen dem flexiblen Element und der Be zugsfläche keine Luft eingeschlossen. Dies gewährleistet gleichmäßige Verformung des flexiblen Elements.

Ausführungsbeispiel 6

Fig. 15 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel 6 der Erfindung. Der verformbare Spiegel 60 dieses Ausführungsbeispiels weist im wesentlichen denselben Aufbau wie die verformbaren Spiegel 20 und 30 auf, mit der Ausnahme, dass in der Bezugsfläche 4a der Trägerplatte 4 konzentrische Gräben 4d ausgebildet sind. Das Ansteuerungs verfahren und das Herstellverfahren für den verformbaren Spiegel 60 sind dieselben wie die für die verformbaren Spie gel 20 und 30.

Da der verformbare Spiegel 60 dieses Ausführungsbeispiels die in der Trägerplatte 4 ausgebildeten konzentrischen Grä ben aufweist, wird zwischen dem flexiblen Element und der Bezugsfläche keine Luft eingeschlossen, sondern sie wird in den Gräben eingeschlossen, wenn das flexible Element zwi schen der Bezugsfläche und der ebenen Fläche verstellt wird. Dies gewährleistet gleichmäßige Verformung des flexiblen Elements.

Ausführungsbeispiel 7

Fig. 16 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel 7 gemäß der Erfindung. Der verformbare Spiegel 70 dieses Ausführungsbeispiels weist im wesentlichen densel ben Aufbau wie die verformbaren Spiegel 20 und 30 auf, mit der Ausnahme, dass in der Trägerplatte 4 ein Durchgangsloch 4b ausgebildet ist. Das Ansteuerungsverfahren und das Her stellverfahren für den verformbaren Spiegel 70 sind diesel ben wie für die verformbaren Spiegel 20 und 30.

Da der verformbare Spiegel 70 dieses Ausführungsbeispiels das in der Trägerplatte 4 ausgebildete Durchgangsloch auf weist, strömt durch dieses Luft in den verformbaren Spiegel und aus diesem heraus, wenn das flexible Element zwischen der Bezugsfläche und der ebenen Fläche verstellt wird. Daher wird zwischen dem flexiblen Element und der Bezugsfläche keine Luft eingeschlossen. Dies gewährleistet gleichmäßige Verformung des flexiblen Elements.

Ausführungsbeispiel 8

Obwohl die obengenannten verformbaren Spiegel 20, 30, 40, 50, 60 und 70 als Treiber 9 jeweils eine Vorrichtung verwen den, die elektrostatische Kräfte zum Verstellen des flexib len Elements nutzt, können andere Ansteuerungsvorrichtungen als Treiber 9 verwendet werden. Nachfolgend werden verform bare Spiegel beschrieben, die Treiber unter Ausnutzung ande rer Verstellkräfte zum Verstellen des flexiblen Elements verwenden.

Zunächst wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das einen Treiber 9 unter Ausnutzung elektromagnetischer Kräfte zum Verstellen des flexiblen Elements verwendet.

Fig. 17 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines verformbaren Spiegels gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel 8 der Erfindung. Der verformbare Spiegel 80 dieses Ausführungsbeispiels umfasst ein flexibles Element 1, eine Trägerplatte 4, eine ebene Trägerplatte 6, eine Span nungsquelle 9c und Magnetspulen 18a und 18b.

Das flexible Element 1 besteht aus einem elastisch verform baren magnetischen Material, und es ist, falls erforderlich, an seiner Oberfläche mit einer Reflexionsfläche versehen. Die Trägerplatte 4 verfügt über eine Bezugsfläche 4a, die einfallender Lichtstrahlung sphärische Aberration verleihen kann, wenn das flexible Element 1 an die Bezugsfläche 4a an gepasst ist. Die Magnetspule 18a ist an der Trägerplatte 4 befestigt, wie es in Fig. 17 dargestellt ist.

Die ebene Trägerplatte 4 besteht aus einem transparenten Ma terial, und die Magnetspule 18b ist an ihr befestigt. Die Spannungsquelle 9c ist mit den Magnetspulen 18a und 18b ver bunden, und durch einen Schalter wird gesteuert, wie diesen ein Strom zugeführt wird.

Wenn die Magnetspule 18b aktiviert wird, wird um diese herum ein Magnetfeld erzeugt, so dass das flexible Element 1 aus magnetischem Material an die ebene Trägerplatte 6 angezogen wird, um an die ebene Oberfläche dieser ebenen Trägerplatte 6 angepasst zu werden. Wenn der Schalter so umgeschaltet wird, dass die Magnetspule 18a aktiviert wird, wird das um die Magnetspule 18b herum aufgebaute Magnetfeld abgebaut, während ein Magnetfeld um die Magnetspule 18a herum aufge baut wird, so dass das flexible Element 1 an die Trägerplat te 4 angezogen wird, um an die Bezugsfläche 4a desselben an gepasst zu werden.

Das Umschalten zwischen den Magnetspulen 18a und 18b ermög licht es, das flexible Element 1 zwischen der Bezugsfläche und der ebenen Fläche zu verstellen. So kann die Form der reflektierenden Fläche des flexiblen Elements geändert wer den, um dadurch Lichtstrahlung selektiv sphärische Aberra tion zu verleihen.

Der erfindungsgemäße verformbare Spiegel 80 verwendet keinen Motor als Treiber 9, sondern er verwendet elektromagnetische Kräfte, weswegen er hinsichtlich einer Größenverringerung und Energieeinsparung eines optischen Geräts von Vorteil ist. Da der verformbare Spiegel 80 keine elektrostatischen Kräfte verwendet, ist das Erfordernis des Anbringens einer Elektrode und eines Isolierfilms beseitigt, wodurch der Auf bau des verformbaren Spiegels vereinfacht ist. Ferner kann die zum Herstellen des verformbaren Spiegels erforderliche Zeit verkürzt werden.

Ausführungsbeispiel 9

Nun wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das einen eine Pumpe nutzenden Treiber 9 zum Verstellen des flexiblen Ele ments verwendet.

Fig. 18 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines Ausführungsbeispiels 9 der Erfindung. Der verformbare Spiegel 90 dieses Ausführungsbeispiels umfasst ein flexibles Element 1, eine Trägerplatte 4 mit einer Bezugsfläche 4a und Durchgangslöchern 4f, eine ebene Trägerplatte 6, eine Pumpe 22, die Luft ansaugen und komprimieren kann, und Verbin dungsleitungen 23, die so angeordnet sind, wie es in Fig. 18 dargestellt ist.

Das Umschalten der Pumpe 22 zum Ansaugen oder Komprimieren von Luft ermöglicht es, das flexible Element 1 selektiv an die Bezugsfläche 4a oder die ebene Fläche anzupassen, um einfallender Lichtstrahlung selektiv sphärische Aberration zu verleihen.

Da der verformbare Spiegel 90 die Pumpe als Treiber 9 ver wendet, kann das flexible Element 1 durch Ansaugen oder Kom primieren von Luft dicht an die Trägerplatte 4 oder die ebe ne Trägerplatte 6 angepasst werden. So ist der verformbare Spiegel 90 weniger anfällig gegen Umgebungseinflüsse wie Temperaturänderungen.

Ausführungsbeispiel 10

Nachfolgend wird ein Aufnehmer unter Verwendung eines erfin dungsgemäßen verformbaren Spiegels durch ein Ausführungsbei spiel 10 beschrieben.

Die Fig. 19(a) und 19(b) sind schematische Diagramme zum Veranschaulichen des Aufbaus des den erfindungsgemäßen Spie gel verwendenden Aufnehmers. Der dargestellte Aufnehmer 100 umfasst den erfindungsgemäßen verformbaren Spiegel 30, eine Objektivlinse 61 zum Fokussieren von Lichtstrahlung auf eine DVD 60a oder eine CD 60b, eine Kollimatorlinse 62, ein Holo gramm 64, einen Halbleiterlaser 65, einen Signaldetektor 66, eine λ/4-Wellenlängenplatte 67 und einen polarisierenden Strahlteiler 69, die so angeordnet sind, wie es in den Fig. 19(a) und 19(b) dargestellt ist.

Der Aufnehmer 100 ist so konzipiert, dass dann, wenn das flexible Element 1 des verformbaren Spiegels 30 an die ebene Trägerplatte 6 angepasst ist, Lichtstrahlung auf eine Daten aufzeichnungsfläche der DVD 60a fokussiert wird, während dann, wenn das flexible Element 1 an die Trägerplatte 4 an gepasst ist, Lichtstrahlung auf eine Datenaufzeichnungsflä che der CD 60b fokussiert wird.

Fig. 19(a) veranschaulicht den Zustand, in dem Daten von der DVD 60a abgespielt werden. Um Daten von der DVD abzuspielen, wird das flexible Element 1 des verformbaren Spiegels 30 an die ebene Trägerplatte 6 angepasst. Vom Halbleiterlaser 65 emittierte Lichtstrahlung durchläuft einen optischen Pfad, wie in Fig. 19(a) dargestellt, und erreicht die Datenauf zeichnungsfläche der DVD 60a. Von der DVD abgespielte opti sche Datensignale laufen über den optischen Pfad zurück und erreichen das Hologramm 64, in dem die optischen Datensigna le in optische Nullsignale und optische Primärsignale aufge teilt werden. Die optischen Primärsignale unter den opti schen Datensignalen werden vom Signaldetektor 66 erfasst.

Fig. 19(b) veranschaulicht den Zustand, in dem Daten von der CD 60b abgespielt werden. Um Daten von der CD abzuspielen, wird das flexible Element 1 des verformbaren Spiegels 30 an die Trägerplatte 4 angepasst. Vom Halbleiterlaser 65 emit tierte Lichtstrahlung wird durch den verformbaren Spiegel 30 reflektiert. Dabei wird der Lichtstrahlung sphärische Aber ration verliehen, um die Defokussierung zu korrigieren, die durch die Dickendifferenz zwischen der DVD und der CD verur sacht ist, und überflüssige Lichtstrahlung wird nach außen abgelenkt. Die Lichtstrahlung, der sphärische Aberration verliehen wurde, durchläuft den in Fig. 19(b) dargestellten optischen Pfad und erreicht die Datenaufzeichnungsfläche der CD 60b. Von der CD abgespielte optische Datensignale laufen über den optischen Pfad zurück und erreichen das Hologramm 64. Aus den optischen Datensignalen abgetrennte optische Primärsignale werden vom Signaldetektor 66 erfasst.

Obwohl die DVD und die CD verschiedene Dicken aufweisen, kann der Aufnehmer 100 die Lichtstrahlung selektiv entweder auf die Datenaufzeichnungsfläche der DVD oder die Datenauf zeichnungsfläche der CD dadurch fokussieren, dass er das flexible Element 1 des verformbaren Spiegels 30 verstellt. Dies wird einfach dadurch erzielt, dass der verformbare Spiegel 30 im optischen Pfad des Aufnehmers angebracht wird, wodurch es möglich ist, die Größe des Aufnehmers zu verrin gern und seinen Aufbau zu vereinfachen. Außerdem kann der Einbau des verformbaren Spiegels 30 leicht in einen herkömm lichen Herstellprozess für Aufnehmer eingeführt werden, und es ist keine drastische Modifizierung einer herkömmlichen Herstelllinie für Aufnehmer erforderlich. Ferner dient der verformbare Spiegel 30 auch als Blende, wodurch das Erfor dernis beseitigt ist, zusätzlich eine Blende und ein Stell glied zum Zurückziehen der Blende anzubringen. So kann der Aufnehmer verringerte Größe und vereinfachten Aufbau aufwei sen, weswegen er zur Größenverringerung und Energieeinspa rung bei einem optischen Datenwiedergabegerät geeignet ist.

Obwohl dieses Ausführungsbeispiel den verformbaren Spiegel 30 mit Blendenfunktion verwendet, ist es auch möglich, einen verformbaren Spiegel ohne diese Blendenfunktion zu verwen den. In diesem Fall sollte eine Blende im optischen Pfad vorhanden sein.

Ausführungsbeispiel 11

Nun wird mittels eines Ausführungsbeispiels 11 ein optisches Datenwiedergabegerät beschrieben, das den Aufnehmer gemäß dem Ausführungsbeispiel 10 verwendet.

Fig. 20 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines optischen Datenwiedergabegeräts unter Verwendung des Aufnehmers des Ausführungsbeispiels 10. Das optische Daten wiedergabegerät 110 dieses Ausführungsbeispiels umfasst den Aufnehmer 100 des Ausführungsbeispiels 10, der Daten von einer DVD 60a und einer CD 60b abspielen kann, eine steuern de Spannungsquelle 9a zum Anlegen von Spannung zum Verstel len des flexiblen Elements des verformbaren Spiegels 30, einen Plattentypdetektor 501 zum Erfassen des Typs einer Platte, eine Systemsteuerung 502, eine Regelungsschaltung 503, einen linearen Motor 504, einen Motor 505 zum drehenden Antreiben der Platte, einen Steuersignalgenerator 506 und einen Signalprozessor 507.

Nun folgt eine Erläuterung hauptsächlich zum Mechanismus zum korrekten Verstellen des flexiblen Elements des verformbaren Spiegels 30 abhängig vom Plattentyp.

Wenn die CD 60b anstelle der DVD 60a in das optische Daten wiedergabegerät 110 eingesetzt wird, wird die eingesetzte Platte durch den Plattentypdetektor 501 erfasst. Auf die Er fassung der Platte hin liefert der Plattentypdetektor 501 Information, die den Typ der eingesetzten Platte anzeigt, an die Systemsteuerung 502, die das gesamte optische Datenwie dergabegerät steuert.

Die Systemsteuerung 502, die diese Information empfangen hat, liefert sie an die steuernde Spannungsquelle 9a zum Steuern des Anlegens von Spannung an den verformbaren Spie gel 30, die Regelungsschaltung 503 zum Steuern des linearen Motors 504 und den Steuersignalgenerator 506.

Auf Grundlage der empfangenen Information steuert die steu ernde Spannungsquelle 9a das Anlegen von Spannung an den verformbaren Spiegel 30, um das flexible Element zu verstel len. So wird die sphärische Aberration eingestellt, die der Lichtstrahlung verliehen wird.

Gleichzeitig damit wird die Objektivlinse 61 durch den li nearen Motor 504 so verstellt, dass ihr Brennpunkt auf der Platte liegt, und dann liefert der Steuersignalgenerator 506 einen Lichteinstrahlbefehl an den Halbleiterlaser 65.

Beim optischen Datenwiedergabegerät 110 gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel erfolgt die Einstellung der sphärischen Aber ration, die der Lichtstrahlung zu verleihen ist, auf das Einsetzen einer Platte hin lediglich durch Signalverarbei tung, ohne dass ein Stellglied für mechanischen Antrieb ver wendet wird. Daher ist dieses Ausführungsbeispiel hinsicht lich einer Größenverringerung und Energieeinsparung des op tischen Datenwiedergabegeräts geeignet.

Die Herstellung des optischen Datenwiedergabegeräts kann einfach dadurch erfolgen, dass in ein herkömmliches opti sches Datenwiedergabegerät lediglich der Aufnehmer und der Plattentypdetektor eingebaut werden. Daher kann der Aufbau eines optischen Datenwiedergabegeräts vereinfacht werden. Außerdem können der Einbau des Aufnehmers und des Platten typdetektors auf einfache Weise zusätzlich bei einem her kömmlichen Herstellprozess für optische Datenwiedergabegerä te verwendet werden, so dass keine drastische Modifizierung einer herkömmlichen Herstelllinie für optische Datenwieder gabegeräte erforderlich ist.

Der erfindungsgemäße verformbare Spiegel, bei dem das fle xible Element einfach zwischen der ersten und der zweiten Trägerplatte festgehalten ist, weist vereinfachten Aufbau und einfache Zusammenbaubarkeit auf. Da das flexible Element durch ein Antriebselement verformt wird, um an die erste oder zweite Bezugsfläche angelegt zu werden, ist der ver formbare Spiegel gegen Umgebungseinflüsse wie Schwingungen oder Temperaturänderungen unempfindlich.

Die Herstellung des Aufnehmers oder des optischen Datenwie dergabegeräts gemäß der Erfindung kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass lediglich der erfindungsgemäße Spie gel und Steuerungssysteme für diesen in einem Aufnehmer oder einem optischen Datenwiedergabegerät mit herkömmlichem Auf bau angebracht werden. Der Einbau des verformbaren Spiegels und der Steuerungssysteme kann in einfacher Weise in einen herkömmlichen Herstellprozess eingefügt werden und erfordert keine drastische Modifizierung einer herkömmlichen Herstell linie.

Claims

1. Verformbarer Spiegel (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90), umfassend:

1. eine erste Trägerplatte (4) mit einer ersten Bezugsfläche (4a), die einfal lender Lichtstrahlung ein erstes Ausmaß sphärischer Aberration verleihen kann;
2. ein flexibles Element (1), das eine reflektierende Oberfläche aufweist und so ausgebildet ist, dass es an die erste Bezugsfläche angepasst werden kann; und
3. einen Treiber (9) zum Anpassen des flexiblen Elements (1) an die erste Bezugsfläche;
4. wobei Lichtstrahlung, die durch die reflektierende Oberfläche reflektiert wird, das erste Ausmaß sphärischer Aberration dadurch verliehen wird, dass das flexible Element (1) durch den Treiber (9) and die erste Bezugsfläche ange passt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

1. eine transparente zweite Trägerplatte (6) mit einer zweiten Bezugsfläche (4b), die der ersten Bezugsfläche gegenübersteht und einfallender Lichstrahlung ein zweites Ausmaß sphärischer Aberration, das verschieden vom ersten Aus maß ist, verleihen kann, vorgesehen ist,
2. das flexible Element (1) zwischen der ersten und der zweiten Trägerplat te (4, 6) angeordnet und so ausgebildet ist, dass es an die erste oder zweite Be zugsfläche angepasst werden kann;
3. der Treiber (9) das flexible Element (1) an die erste oder zweite Bezugs fläche anpaßt, und
4. das flexible Element (1) zwischen der ersten und zweiten Trägerplatte (4, 6) gehalten ist und der Lichtstrahlung, die durch die reflektierende Fläche re flektiert wird, das erste oder zweite Ausmaß sphärischer Aberration dadurch verliehen wird, dass das flexible Element (1) durch den Treiber (9) an die erste oder zweite Bezugsfläche angepasst wird.

2. Spiegel (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bezugsfläche der ersten Trägerplatte (4) eine erste gekrümmte Fläche (4a), die Lichtstrahlung das erste Ausmaß sphärischer Aberration verleihen kann, und eine zwei te gekrümmte Fläche (4c) aufweist, die reflektierte Licht strahlung unter größeren Reflexionswinkeln nach außen re flektieren kann, wobei dann, wenn das flexible Element (1) an die erste Bezugsfläche angepasst ist, in den mittleren Teil der reflektierenden Fläche fallender Lichtstrahlung das erste Ausmaß sphärischer Aberration durch die erste gekrümm te Fläche verliehen wird, während überflüssige Lichtstrah lung, die auf den Randteil der reflektierenden Fläche fällt, durch die zweite gekrümmte Fläche unter größeren Reflexions winkeln nach außen reflektiert wird.

3. Spiegel (20b) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (1) aus einem Material mit größerem linearem Expansionskoeffizient (α1) als dem Material der ersten Trägerplatte und demjenigen der zweiten Trägerplatte besteht und es zwischen diesen so festgehalten ist, dass es durch thermische Spannungen unter Zug steht, wobei diese Spannungen dadurch erzeugt wurden, dass das flexible Element bei einer Temperatur über der Raumtemperatur durch einen durch Wärme härtbaren Kleber mit einer Aushärttemperatur über der Raumtemperatur mit den Platten verbunden wurde.

4. Spiegel (20c) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass der zwischen der ersten Träger platte (4) und der zweiten Trägerplatte (6) gebildete Raum evakuiert ist, wobei das flexible Element (1) zwischen die sen Platten festgehalten ist, so dass es durch den Atmosphä rendruck fest mit der ersten und zweiten Platte verbunden ist.

5. Spiegel (20d) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass das flexible Element (1) an sei nen entgegengesetzten Seiten eine Glasverbindungsfläche und eine Metallverbindungsfläche aufweist, die erste Trägerplat te (4) an der Oberfläche, die der Glasverbindungsfläche des flexiblen Elements gegenübersteht, eine Metallverbindungs fläche aufweist, und die zweite Trägerplatte an ihrer Flä che, die der Metallverbindungsfläche des flexiblen Elements gegenübersteht, eine Glasverbindungsfläche aufweist; und

1. das flexible Element so zwischen den beiden Platten gehal ten ist, dass die Glasverbindungsfläche anodisch mit der entsprechenden Metallverbindungsfläche verbunden ist, was durch Anlegen einer Spannung erfolgte.

6. Spiegel (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das flexible Element (1) eine erste Elektrode (3) aufweist und die erste Trägerplatte (4) und/oder die zweite Trägerplatte (6) eine zweite Elektrode (5, 7) aufweist, die auf derjenigen Oberfläche ausgebildet ist, die dem flexiblen Element zugewandt ist;

1. der Treiber (9) eine Spannungsquelle (9b) zum dauernden Anlegen einer Spannung an die erste Elektrode sowie eine steuernde Spannungsquelle (9a) zum Anlegen einer Spannung an die zweite Elektrode aufweist, wobei diese Spannung mit der selben Polarität oder der entgegengesetzten in bezug auf diejenige der an der ersten Elektrode anliegenden Spannung an die zweite Elektrode angelegt wird; und
2. das flexible Element durch eine elektrostatische Kraft, die durch Steuern des Anlegens der Spannung an die zweite Elektrode durch die steuernde Spannungsquelle erzeugt wird, an die erste Bezugsfläche der ersten Trägerplatte oder die zweite Bezugsfläche der zweiten Trägerplatte angepasst wird.

7. Spiegel (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

1. das flexible Element (1) aus einem elastisch verformbaren magnetischen Material besteht und die erste Trägerplatte (4) und die zweite Trägerplatte (6) jeweils mit Magnetspulen (18a bzw. 18b) versehen sind;
2. der Treiber eine Spannungsquelle (9c) zum Aktivieren der Magnetspulen aufweist; und
3. das flexible Element durch eine elektromagnetische Kraft, wie sie durch eine der durch die Spannungsquelle aktivierten magnetischen Spulen erzeugt wird, an die erste Bezugsfläche der ersten Trägerplatte oder die zweite Bezugsfläche der zweiten Trägerplatte angepasst wird.

8. Spiegel (90) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

1. die erste Trägerplatte (4) ein Durchgangsloch (4f) auf weist;
2. der Treiber eine Pumpe (22) aufweist, die über eine Ver bindungsleitung (23) mit dem Durchgangsloch verbunden ist, um Luft anzusaugen oder zu komprimieren; und
3. das flexible Element (1) durch das Ansaugen oder Kompri mieren von Luft durch die Pumpe an die erste Bezugsfläche der ersten Trägerplatte oder die zweite Bezugsfläche der zweiten Trägerplatte angepasst wird.

9. Spiegel (40) nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass in derjenigen Oberfläche des fle xiblen Elements (1), die der ersten Trägerplatte (4) zuge wandt ist, ein Graben (1a) ausgebildet ist, der mit der Au ßenseite des verformbaren Spiegels in Verbindung steht, um zu verhindern, dass Luft zwischen dem flexiblen Element und der ersten Bezugsfläche der ersten Trägerplatte eingeschlos sen wird, wenn das flexible Element an diese angepasst wird.

10. Spiegel (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (1) mehre re winzige Belüftungslöcher (1b) aufweist, die in ihm vor handen sind, um zu verhindern, dass Luft zwischen ihm und der ersten Bezugsfläche der ersten Trägerplatte (4) oder zwischen ihm und der zweiten Bezugsfläche der zweiten Trä gerplatte (6) eingeschlossen wird, wenn das flexible Element an eine dieser Bezugsflächen angepasst wird.

11. Spiegel (60) nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die erste Trägerplatte (4) einen Graben (4d) aufweist, der in der ersten Bezugsfläche ausge bildet ist, um zu verhindern, dass Luft zwischen dem flexib len Element (1) und der ersten Bezugsfläche der ersten Trä gerplatte eingeschlossen wird, wenn das flexible Element an diese erste Bezugsfläche angepasst wird.

12. Spiegel (70) nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass in der ersten Trägerplatte (4) ein Durchgangsloch (4e) ausgebildet ist, das mit der Außen seite des verformbaren Spiegels in Verbindung steht, um zu verhindern, dass Luft zwischen dem flexiblen Element (1) und der ersten Bezugsfläche der ersten Trägerplatte eingeschlos sen wird, wenn das flexible Element an diese angepasst wird.

13. Optisches Datenwiedergabegerät mit:

1. einer Lichtquelle (65);
2. einer Aberrations-Korrektureinrichtung (30) zum Reflektieren von Licht strahlung von der Lichtquelle, wobei dieser Lichtstrahlung eine vorbestimmte sphärische Aberration verliehen wird;
3. einem Kondensor (61) zum Fokussieren von durch die Aberrations-Kor rektureinrichtung reflektierter Lichtstrahlung auf eine optische Platte (60a, 60b);
4. einem Lichtdetektor (66) zum Erfassen von von der optischen Platte re flektierter Lichtstrahlung; und
5. einem Signalprozessor (507) zum Verarbeiten der erfassten Lichtstrah lung als optische Signale;
6. einem Plattendetektor (501), um den Typ der optischen Platte zu erken nen und um ein Erkennungssignal auszugeben, das den Typ der optischen Plat te anzeigt; und
7. einer Steuerung (502), um das den Typ der optischen Platte anzeigende Erkennungssignal vom Plattendetektor zu empfangen; wobei:
8. die Aberrations-Korrektureinrichtung (30) einen verformbaren Spiegel aufweist; und
9. die Steuerungseinrichtung (502) so ausgebildet ist, dass sie den Treiber (9) des verformbaren Spiegels abhängig vom Erkennungssignal vom Plattende tektor ansteuert, um dadurch der Lichtstrahlung von der Lichtquelle sphärische Aberration abhängig vom Typ der optischen Platte zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, dass
der verformbare Spiegel ein Spiegel nach einem der Patentansprüche 1 bis 12 ist.