説明

光ピックアップ、駆動装置

【課題】装置の複雑化と高価格化を招くことなく、シンプルな構成で容易に高精度なチルト動作(傾き補正動作)が可能な光ピックアップ、駆動装置を提供する。
【解決手段】光ディスクに情報を読み書きし、フォーカス動作およびトラッキング動作を行う光ピックアップにおいて、光ディスクに光を集光させる対物レンズと、対物レンズを保持する対物レンズホルダと、一方の端が対物レンズホルダに結合された複数のワイヤと、複数のワイヤの他方の端が結合され、該複数のワイヤを介してレンズホルダを回動自在に支持する支持部材と、
ワイヤの支持部材に近接する部分を微小変位させることにより、対物レンズホルダをチルト動作させるワイヤ変位手段と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ピックアップ、駆動装置に関し、特に光ビームの光軸と光ディスク面との傾きを補正する光ピックアップに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光ディスクを用いた情報記録媒体として、CDやDVDなどが知られている。また、近年では青色レーザー系(BD、HDDVD)が検討され、光ディスクの高記録密度化が進展している。これに伴い、光ディスクに情報を読み書きする光ピックアップに高い性能を求められるようになってきている。
【0003】
例えば、光ピックアップの光軸とディスク面は、垂直であることが理想的であるが、実際には、光ディスクや光ディスク装置の誤差など様々な要因により常に垂直ではなくなる。
【0004】
光ディスク再生装置において、信号再生ビームの光軸が光ディスク再生面に対して傾いていると、光学的な収差が発生してクロストークが増大し、再生信号が劣化する。又、光ディスク記録再生装置においては、信号記録ビームの光軸が光ディスク記録面に対して傾いていると、記録信号の劣化を生じてピット形成にミスを生じる場合がある。
【0005】
そこで、このような光ピックアップの光軸とディスク面との傾きを補正する方法が種々検討されている。例えば、フォーカスやトラッキング動作機構と同様にコイルと磁石を設けて対物レンズを保持する対物レンズホルダを傾けて補正する方法が知られている(特許文献1参照)。また、対物レンズホルダを保持するワイヤを変形させて補正する方法が知られている(特許文献2参照)。
【特許文献1】特開平7−65397号公報
【特許文献2】特開2002−92915号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に開示される方法であると、電磁駆動部が2ヶ所になったり、厚み方向がチルト用コイルを片側4つ並べるため厚くなったりするので、アクチュエータ自体が大きくかつ重くなり、光ディスク装置の小型化を阻害するといった問題がある。また、特許文献2に開示されている方法では、導電性のワイヤに圧電素子を絶縁しながら連結するといった、実現することが容易ではない構成である。さらに、ワイヤを軸として回転(ラジアルチルト)を行うために圧電素子を8個必要とし、装置の高価格化と複雑化を招くといった問題がある。
【0007】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、装置の複雑化と高価格化を招くことなく、シンプルな構成で容易に高精度なチルト動作(傾き補正動作)が可能な光ピックアップ、駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的は、下記の1乃至8いずれか1項に記載の発明によって達成される。
【0009】
1.光ディスクに情報を読み書きし、フォーカス動作およびトラッキング動作を行う光ピックアップにおいて、
前記光ディスクに光を集光させる対物レンズと、
前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、
一方の端が前記対物レンズホルダに結合された複数のワイヤと、
前記複数のワイヤの他方の端が結合され、該複数のワイヤを介して前記レンズホルダを回動自在に支持する支持部材と、
前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをチルト動作させるワイヤ変位手段と、を有することを特徴とする光ピックアップ。
【0010】
2.前記ワイヤ変位手段は、少なくとも2本の前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を互いに異なる方向に微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをフォーカス方向とトラッキング方向のいずれにも垂直な方向を軸として回動させることを特徴とする前記1に記載の光ピックアップ。
【0011】
3.前記ワイヤ変位手段は、
少なくとも2本の前記ワイヤが掛止され、回動自在に支持されているレバー部材と、
前記レバー部材を微小回動させる1の駆動源と、を有することを特徴とする前記2に記載の光ピックアップ。
【0012】
4.前記ワイヤ変位手段は、少なくとも2本の前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を同じ方向に微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをトラッキング方向を軸として回動させることを特徴とする前記1に記載の光ピックアップ。
【0013】
5.前記支持部材は、少なくとも2本の前記ワイヤが結合された第1の支持部材と、他の前記ワイヤが結合された第2の支持部材と、を有するものであって、
前記ワイヤ変位手段は、
前記第1の支持部材を回動自在に支持するヒンジ部と、
前記第1の支持部材を微小回動させる1の駆動源と、を有することを特徴とする前記4に記載の光ピックアップ。
【0014】
6.前記ワイヤ変位手段は、少なくとも2本の前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を選択的に微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをフォーカス方向とトラッキング方向のいずれにも垂直な方向およびトラッキング方向、またはそのいずれかの方向を軸として回動させることを特徴とする前記1に記載の光ピックアップ。
【0015】
7.前記ワイヤ変位手段は、形状記憶合金を有することを特徴とする前記1乃至6のいずれか1項に記載の光ピックアップ。
【0016】
8.駆動対象物である被駆動部と、
一方の端が前記被駆動部に結合されたワイヤと、
前記ワイヤの他方の端が結合され、該ワイヤを介して前記被駆動部を移動自在に支持する支持部材と、
前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を微小変位させることにより、前記被駆動部を駆動する駆動手段と、有することを特徴とする駆動装置。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、ワイヤ変位手段は、対物レンズホルダに結合されたワイヤの支持部材に近接する部分を微小変位させることにより、対物レンズホルダをチルト動作させるようにした。ワイヤの支持部材に近接する部分を変位させるので、僅かな変位量で対物レンズホルダに大きな振幅のチルト動作をさせることができる。また、チルト動作によるフォーカス、トラッキング動作に与える影響を抑えることもできる。これにより、シンプルな構成で容易に高精度なチルト動作(傾き補正動作)が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下図面に基づいて、本発明に係る光ピックアップの実施の形態を説明する。尚、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【0019】
〔実施形態1〕
図1に実施形態1による光ピックアップの構成を示す。図1は、実施形態1による光ピックアップ1の概略構成を示す図である。光ピックアップ1は、図1に示す様に、対物レンズ101、対物レンズホルダ102、ワイヤ固定部103、ワイヤ105、及び形状記憶合金107等を有する。
【0020】
対物レンズ101を保持し、本発明における被駆動部に該当する対物レンズホルダ102は、弾性変形を行う4本のワイヤ105a〜105dを介して、本発明における支持部材に該当するワイヤ固定部103に移動自在に支持され、図示しない従来技術の電磁手段によりフォーカス方向(Y方向)、トラッキング方向(X方向)に平行移動できる様になっている。ここで、フォーカス方向(Y方向)およびトラッキング方向(X方向)に垂直な方向、すなわちZ方向を軸とする矢印Rで示す回動をラジアルチルト動作、また、トラッキング方向(X方向)を軸とする矢印Tで示す回動をタンジェンシャルチルト動作と呼ぶ。
【0021】
実施形態1による光ピックアップ1は、対物レンズホルダ102にラジアルチルト動作を行なわせるものである。ワイヤ105dのワイヤ固定部103の近傍には、線状の形状記憶合金(以下、SMAと記す)107がV字状に架設されている。SMA107の両端部は、図示しないベースに設けられた端子108に接続されている。SMA107は、端子108を介して駆動・制御回路から供給される電流によって、所定の長さに伸び縮みを行い、対物レンズホルダ102にラジアルチルト動作を行なわせるものである。
【0022】
図2にラジアルチルト動作の様子を示す。図2(a)、(b)は、図1において矢印A1方向から見たときのラジアルチルト動作を示す模式図である。
【0023】
SMA107に通電されていない場合は、図2(a)に示すように、対物レンズホルダ102は、水平な姿勢を保っている。SMA107に通電されると、SMA107は、電流量に応じて所定の長さに縮み、図2(b)に示すように、SMA107が掛止されたワイヤ105dが矢印Y1方向に微小変位する。これにより対物レンズホルダ102は、図2(b)において時計回りに回動する。SMA107への通電を停止すると、SMA107は伸び、対物レンズホルダ102は、ワイヤ105dの弾性により反時計回りに回動し、元の水平な状態に戻る。このように、SMA107は、本発明におけるワイヤ変位手段、駆動手段として機能するのもである。
【0024】
このような構成においては、例えば、ワイヤ105dのSMA107が掛止された部分における変位が0.1mm程度で対物レンズホルダは約1度回転するように設定可能であることから、非常にシンプルな構成でラジアルチルト動作が可能となる。
【0025】
〔実施形態2〕
図3に実施形態2による光ピックアップの構成を示す。図3は、図1中矢印A2に相当する方向から見た実施形態2による光ピックアップ1のラジアルチルト機構を示す図である。実施形態2による光ピックアップ1は、実施形態1の場合の変形例であり、対物レンズホルダ102にラジアルチルト動作を行わせるものである。
【0026】
実施形態1の場合は、対物レンズホルダ102を、前述の様に、水平な位置を基準として下側の領域においてのみ回動させるものであるが、実施形態2の場合は、バイアスばね109を用いて、対物レンズホルダ102を、水平な位置を基準として上下両側の領域において回動させるものである。
【0027】
SMA107に供給する電流により発生する力がバイアスばね109の力量よりも小さな場合は、対物レンズホルダ102は、図3において時計回りに回動する。一方、SMA107に供給する電流により発生する力がバイアスばね109の力量よりも大きな場合は、対物レンズホルダ102は、反時計回り方向に回動する。このように、SMA107、バイアスばね109は、本発明におけるワイヤ変位手段として機能するのもである。
【0028】
〔実施形態3〕
図4に実施形態3による光ピックアップの構成を示す。図4は、図1中矢印A2に相当する方向から見た実施形態3による光ピックアップ1のラジアルチルト機構を示す図である。実施形態3による光ピックアップ1は、実施形態1の場合の変形例であり、対物レンズホルダ102にラジアルチルト動作を行わせるものである。
【0029】
実施形態3の場合は、レバー110を用いて、2本のワイヤ105c、105dを微小変位させるものである。
【0030】
ワイヤ105c、105dを微小変位させる駆動源は、SMA107の1つのみであり、SMA107およびバイアスばね109の力の釣り合いにより、回転軸111により回動自在に支持されているレバー110を回動させ、レバー110に掛止されている2本のワイヤ105c、105dを異なる方向へ微小変位させる。このように、SMA107、バイアスばね109、レバー110は、本発明におけるワイヤ変位手段として機能するのもである。
【0031】
2本のワイヤ105c、105dを異なる方向に微小変位させると、フォーカス動作による影響を抑えることができる。実施形態1、2の場合は、ラジアルチルト動作を行いながら、フォーカス動作を行うと、フォーカス動作により弾性変形されたワイヤにより、対物レンズホルダ102の傾きが変化してしまうが、実施形態3の場合は、フォーカス動作によるワイヤの動きが回転により相殺されることから対物レンズホルダ102の傾きは変化しない。
【0032】
〔実施形態4〕
図5に実施形態4による光ピックアップの構成を示す。図5は、図1中矢印A2に相当する方向から見た実施形態4による光ピックアップ1のラジアルチルト機構を示す図である。実施形態4による光ピックアップ1は、実施形態3の場合の変形例であり、対物レンズホルダ102にラジアルチルト動作を行わせるものである。
【0033】
実施形態4の場合は、レバー110を用いて、4本のワイヤ105a〜105dを微小変位させるものである。
【0034】
ワイヤ105a〜105dを微小変位させる駆動源は、実施形態3の場合と同様にSMA107の1つのみであり、SMA107およびバイアスばね109の力の釣り合いにより、回転軸111により回動自在に支持されているレバー110を回動させ、レバー110に掛止されている4本のワイヤ105a〜105dを異なる方向へ微小変位させる。
【0035】
このように4本のワイヤ105a〜105dを異なる方向に微小変位させることで、対物レンズ101の中心と、ラジアルチルト動作の回動中心を一致させることができる。これにより、実施形態1〜3の場合ではラジアルチルトチルト動作に伴い、フォーカスやトラッキング位置が変化するため、これらをフォーカス、トラッキングの駆動手段により補正する必要があったが、実施形態4の場合は、その必要がなく、ラジアルチルトチルト動作のみを独立して行うことが可能となる。
【0036】
〔実施形態5〕
図6に実施形態5による光ピックアップの構成を示す。図6は、図1中矢印A2に相当する方向から見た実施形態5による光ピックアップ1のタンジェンシャルチルト機構を示す図である。実施形態5による光ピックアップ1は、対物レンズホルダ102にタンジェンシャルチルト動作を行わせるものである。
【0037】
ワイヤ固定部103の略央部に弾性変形を行うヒンジ104が設けられ、2本のワイヤ105a、105bを固定するワイヤ固定部103aがヒンジ104を介してワイヤ固定部103bに微小回動自在に支持されている。ワイヤ105a、105bを微小変位させる駆動源は、SMA107の1つのみである。尚、ワイヤ固定部103a、ワイヤ固定部103bは、それぞれ本発明における第1の支持部材、第2の支持部材に該当するものである。ワイヤ固定部103aに架設されたSMA107は、端子108を介して、図示しない駆動・制御回路から供給される電流によって、所定の長さに伸び縮みを行い、対物レンズホルダ102にタンジェンシャルチルト動作を行なわせるものである。
【0038】
図7にタンジェンシャルチルト動作の様子を示す。図7(a)、(b)は、図1中矢印Bに相当する方向から見たときのタンジェンシャルチルト動作を示す模式図である。
【0039】
SMA107に通電されていない場合は、図7(a)に示すように、対物レンズホルダ102は、水平な姿勢を保っている。
【0040】
SMA107に通電されると、SMA107は、電流量に応じて所定の長さに縮み、図7(b)に示すように、SMA107が架設されたワイヤ固定部103aが矢印Y1方向に力を受け、ヒンジ104を中心に図7(b)において反時計回りに僅かに回動する。ワイヤ固定部103aの微小な回動により、ワイヤは、弾性変形を行い4本のワイヤ105a〜105dの力が釣り合う状態で静止する。この状態で対物レンズホルダ102は、図7(b)において反時計回りに微小に傾いた状態となる。このようにして、対物レンズホルダ102にタンジェンシャルチルト動作を行なわせることができる。このように、SMA107、ヒンジ104は、本発明におけるワイヤ変位手段として機能するのもである。
【0041】
〔実施形態6〕
図8に実施形態6による光ピックアップの構成を示す。図8は、図1中矢印A2に相当する方向から見た実施形態6による光ピックアップ1のチルト機構を示す図である。実施形態6による光ピックアップ1は、対物レンズホルダ102にタンジェンシャルチルト動作、ラジアルチルト動作を行わせるものである。
【0042】
ワイヤ固定部103の上部左右に弾性変形を行うヒンジ104a、104bが設けられ、2本のワイヤ105a、105bをそれぞれ固定するワイヤ固定部103a、103bがヒンジ104a、104bによりそれぞれ矢印P、Q方向に微小回動可能に支持されている。
【0043】
2本のワイヤ105a、105bにそれぞれ掛止されたSMA107a、107bは、端子108a、108bを介して、図示しない駆動・制御回路から供給される電流によって、所定の長さに伸び縮みを行い、対物レンズホルダ102にタンジェンシャルチルト動作、ラジアルチルト動作を行なわせるものである。
【0044】
SMA107a、107bが同じ長さに縮むように通電した状態を図9に示す。ワイヤ105a、105bのワイヤ固定部103a、103bは、それぞれSMA107a、107bにより矢印Y1方向に力を受け、矢印R1、R2方向に僅かに回動する。この時の対物レンズホルダ102の状態を図10に示す。図10は、図1中矢印Bに相当する方向から見たときのタンジェンシャルチルト動作を示す模式図である。
【0045】
2本のワイヤ105a、105bの固定部103a、103bに近接する部分がY1方向に移動したことに伴い、4本のワイヤ105a〜105bは力の釣り合いにより、図10において時計回り方向に微小に傾く。これにより、対物レンズホルダ102にタンジェンシャルチルト動作を行なわせることができる。
【0046】
次に、SMA107bのみ通電した状態を図11に示す。ワイヤ105bのワイヤ固定部103bは、SMA107bにより矢印Y1方向に力を受け、矢印R2方向に僅かに回動する。この場合、対物レンズホルダ102は、前述の実施形態1における図2で示した動作と全く同じ動作を行う。すなわちラジアルチルト動作を行う。
【0047】
このように実施形態6による光ピックアップ1は、通電するワイヤを選択することにより、対物レンズホルダ102にラジアルチルト動作またはタンジェンシャルチルト動作を行わせることができる。尚、SMA107a、107b、ヒンジ104a、104bは、本発明におけるワイヤ変位手段として機能するのもである。
【0048】
また、SMA107a、107bへの通電量を調整することにより、ラジアルチルト動作およびタンジェンシャルチルト動作を同時に行うこともできる。
【0049】
尚、SMAが縮む方向のチルト動作のみ説明したが、バイアスばね109が設けられており、SMAが伸びる方向の動作も、SMAとバイアスばね109の力の釣り合いによって可能である。
【0050】
この様に、本発明の実施形態においては、ワイヤ変位手段(SMA107、バイアスばね109、レバー110、ヒンジ104)は、対物レンズホルダ102に結合されたワイヤ105の支持部材(ワイヤ固定部103)に近接する部分を微小変位させることにより、対物レンズホルダ102をチルト動作させるようにした。ワイヤ105の支持部材に近接する部分を変位させるので、僅かな変位量で対物レンズホルダ102に大きな振幅のチルト動作をさせることができる。また、チルト動作によるフォーカス、トラッキング動作に与える影響を抑えることもできる。これにより、シンプルな構成で容易に高精度なチルト動作(傾き補正動作)が可能となる。
【0051】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は前述の実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、適宜変更、改良が可能であることは勿論である。例えば、前述の実施形態においては、光ピックアップを例にして、被駆動部にレンズを配置したが、被駆動体としては反射ミラーなどの光学エレメントや、位置センサなどの検出デバイスであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】実施形態1による光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図2】実施形態1による光ピックアップのラジアルチルト動作を説明する模式図である。
【図3】実施形態2による光ピックアップのラジアルチルト機構を示す図である。
【図4】実施形態3による光ピックアップのラジアルチルト機構を示す図である。
【図5】実施形態4による光ピックアップのラジアルチルトチルト機構を示す図である。
【図6】実施形態5による光ピックアップのタンジェンシャルチルト機構を示す図である。
【図7】実施形態5による光ピックアップのタンジェンシャルチルト動作を説明する模式図である。
【図8】実施形態6による光ピックアップのチルト機構を示す図である。
【図9】実施形態6による光ピックアップのチルト動作の一例を説明する模式図である。
【図10】図9に示すチルト動作を側面から見た模式図である。
【図11】実施形態6による光ピックアップのチルト動作の別例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【0053】
1 光ピックアップ
101 対物レンズ
102 対物レンズホルダ
103 ワイヤ固定部
104 ヒンジ
105 ワイヤ
107 SMA
108 端子
109 バイアスばね
110 レバー
111 回転軸
115 絶縁カラー
130 ベース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ディスクに情報を読み書きし、フォーカス動作およびトラッキング動作を行う光ピックアップにおいて、
前記光ディスクに光を集光させる対物レンズと、
前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、
一方の端が前記対物レンズホルダに結合された複数のワイヤと、
前記複数のワイヤの他方の端が結合され、該複数のワイヤを介して前記レンズホルダを回動自在に支持する支持部材と、
前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをチルト動作させるワイヤ変位手段と、を有することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項2】
前記ワイヤ変位手段は、少なくとも2本の前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を互いに異なる方向に微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをフォーカス方向とトラッキング方向のいずれにも垂直な方向を軸として回動させることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。
【請求項3】
前記ワイヤ変位手段は、
少なくとも2本の前記ワイヤが掛止され、回動自在に支持されているレバー部材と、
前記レバー部材を微小回動させる1の駆動源と、を有することを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ。
【請求項4】
前記ワイヤ変位手段は、少なくとも2本の前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を同じ方向に微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをトラッキング方向を軸として回動させることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。
【請求項5】
前記支持部材は、少なくとも2本の前記ワイヤが結合された第1の支持部材と、他の前記ワイヤが結合された第2の支持部材と、を有するものであって、
前記ワイヤ変位手段は、
前記第1の支持部材を回動自在に支持するヒンジ部と、
前記第1の支持部材を微小回動させる1の駆動源と、を有することを特徴とする請求項4に記載の光ピックアップ。
【請求項6】
前記ワイヤ変位手段は、少なくとも2本の前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を選択的に微小変位させることにより、前記対物レンズホルダをフォーカス方向とトラッキング方向のいずれにも垂直な方向およびトラッキング方向、またはそのいずれかの方向を軸として回動させることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。
【請求項7】
前記ワイヤ変位手段は、形状記憶合金を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光ピックアップ。
【請求項8】
駆動対象物である被駆動部と、
一方の端が前記被駆動部に結合されたワイヤと、
前記ワイヤの他方の端が結合され、該ワイヤを介して前記被駆動部を移動自在に支持する支持部材と、
前記ワイヤの前記支持部材に近接する部分を微小変位させることにより、前記被駆動部を駆動する駆動手段と、有することを特徴とする駆動装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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