光学ドライブ装置
【課題】レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる光学ドライブ装置を提供する。
【解決手段】光学ドライブ装置は、張架された形状記憶合金(ＳＭＡ)の変形度合いに応じた変位量で、対物レンズによるレーザ光の収束位置を調整できる。ここで、光ディスクは温度変形があるため熱源(光学ドライブ装置のモータ等)によって加熱されると反りが生じるが、上記ＳＭＡの引張応力を適度に調整することにより、光ディスクの温度変形に関する温度変化特性ＣＤ(ＣＤｆ、ＣＤｇ)に、ＳＭＡによるレーザ光の収束位置の変位に関する温度変化特性ＣＪ(ＣＪｆ、ＣＪｇ)を略適合させる。これにより、８０℃程度までの温度範囲においてはＳＭＡを加熱するための通電を行うことなく光ディスクの変形に追従できるため、レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる。
【解決手段】光学ドライブ装置は、張架された形状記憶合金(ＳＭＡ)の変形度合いに応じた変位量で、対物レンズによるレーザ光の収束位置を調整できる。ここで、光ディスクは温度変形があるため熱源(光学ドライブ装置のモータ等)によって加熱されると反りが生じるが、上記ＳＭＡの引張応力を適度に調整することにより、光ディスクの温度変形に関する温度変化特性ＣＤ(ＣＤｆ、ＣＤｇ)に、ＳＭＡによるレーザ光の収束位置の変位に関する温度変化特性ＣＪ(ＣＪｆ、ＣＪｇ)を略適合させる。これにより、８０℃程度までの温度範囲においてはＳＭＡを加熱するための通電を行うことなく光ディスクの変形に追従できるため、レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに関する情報の読取りおよび／または書込みが可能な光学ドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに関する情報の読取り(および書込み)が可能な光学ドライブ装置においては、レーザ光が光ディスクの記録面に精度良く収束するように対物レンズの傾きを調整できるものがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、対物レンズの傾きを形状記憶合金(ＳＭＡ)を用いて制御する技術が開示されている。この技術によれば、対物レンズを支持するＳＭＡに加熱用のビームを照射して変形させることにより、対物レンズ(対物光学系)によるレーザ光の収束位置の調整が可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６１７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、レーザ光の収束位置の調整に加熱用ビームの照射が必要であるため、ビーム照射に必要な電力が過大となる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる光学ドライブ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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、光ディスクに関する情報の読取りおよび／または書込みが可能な光学ドライブ装置であって、(a)前記光ディスクを保持して回転駆動が可能な保持手段と、(b)前記保持手段に保持された光ディスクの記録面にレーザ光を収束させるための対物光学系と、(c)形状記憶合金部の変形度合いに応じた変位量で、前記対物光学系によるレーザ光の収束位置を調整可能な調整手段とを備えるとともに、前記光ディスクは、温度変形があり、前記レーザ光の収束位置に対応した箇所での変形に関する光ディスクの温度変化特性に、前記調整手段によるレーザ光の収束位置の変位に関する形状記憶合金部の温度変化特性を所定の温度範囲において略適合させている。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光学ドライブ装置において、前記形状記憶合金部を所定の引張応力で張架することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る光学ドライブ装置において、７００度を超える温度で形状記憶合金部を熱処理することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、前記形状記憶合金部は、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金からなっている。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る光学ドライブ装置において、１本の形状記憶合金を複数の区間に分け、前記複数の区間それぞれを異なる温度で熱処理することにより、前記複数の形状記憶合金が形成される。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項４の発明に係る光学ドライブ装置において、前記複数の形状記憶合金は、平行に張架された熱処理温度の異なる複数本の形状記憶合金である。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、(d)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体をさらに備え、前記調整手段は、(c-1)前記形状記憶合金部の変形度合いに応じて前記光ヘッド本体に対する前記対物光学系の変位を与える手段を有する。
【００１４】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、(e)前記対物光学系を保持するホルダをさらに備え、前記ホルダの側面は、所定の弾性を有するとともに、前記ホルダの側面には、前記形状記憶合金部としてフィルム状の形状記憶合金が貼設されている。
【００１５】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、(f)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体と、(g)前記光ヘッド本体をガイド部材に沿って移動させる移動手段とをさらに備え、前記ガイド部材は、前記形状記憶合金部を有するとともに、前記形状記憶合金部の変形に応じて前記ガイド部材が湾曲する。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、前記調整手段は、(c-2)前記光ディスクの温度変化特性より相対的に変形量が大きい温度変化特性の光ディスクが前記保持手段で保持される場合には、前記形状記憶合金部に通電を行うことにより前記形状記憶合金部の変形を助勢する通電手段を有する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし請求項１０の発明によれば、レーザ光の収束位置に対応した箇所での変形に関する光ディスクの温度変化特性に、調整手段によるレーザ光の収束位置の変位に関する形状記憶合金部の温度変化特性を所定の温度範囲において略適合させている。その結果、レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる。
【００１８】
特に、請求項２の発明においては、形状記憶合金部を所定の引張応力で張架することにより形状記憶合金部の温度変化特性を光ディスクの温度変化特性に略適合させるため、温度変化特性の適合が容易になる。
【００１９】
また、請求項３の発明においては、７００度を超える温度で形状記憶合金部を熱処理することにより形状記憶合金部の温度変化特性を光ディスクの温度変化特性に略適合させるため、温度変化特性の適合が容易になる。
【００２０】
また、請求項４の発明においては、形状記憶合金部は、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金からなっているため、光ディスクの温度変化特性に対する形状記憶合金の温度変化特性の適合を適切に行える。
【００２１】
また、請求項５の発明においては、１本の形状記憶合金を複数の区間に分け、複数の区間それぞれを異なる温度で熱処理することにより、複数の形状記憶合金が形成されるため、異なる温度変化特性を有する複数の形状記憶合金を容易に生成できる。
【００２２】
また、請求項６の発明においては、複数の形状記憶合金は平行に張架された熱処理温度の異なる複数本の形状記憶合金であるため、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金を容易に形成できる。
【００２３】
また、請求項７の発明においては、形状記憶合金部の変形度合いに応じて光ヘッド本体に対する対物光学系の変位を与えるため、レーザ光の収束位置を容易に調整できる。
【００２４】
また、請求項８の発明においては、所定の弾性を有するホルダの側面には、形状記憶合金部としてフィルム状の形状記憶合金が貼設されているため、レーザ光の収束位置を容易に調整できる。
【００２５】
また、請求項９の発明においては、光ヘッド本体が移動するガイド部材は、形状記憶合金部を有するとともに、形状記憶合金部の変形に応じてガイド部材が湾曲するため、ディスクの中心からの温度変形特性とガイド軸の変形特性を略一致させることでより高精度なチルト補正が実現できるレーザ光の収束位置を容易に調整できる。
【００２６】
また、請求項１０の発明においては、変形量が相対的に大きい温度変化特性の光ディスクが保持手段で保持される場合には、形状記憶合金部に通電を行うことにより形状記憶合金部の変形を助勢するため、温度変形が比較的大きい光ディスクに対しても少ない消費電力で対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
＜光学ドライブ装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学ドライブ装置１の要部構成を示す外観図である。
【００２８】
光学ドライブ装置１は、光ディスク９に関する情報の読取りおよび／または書込みが可能となっており、光ディスク９を保持して回転駆動可能なターンテーブル８と、ターンテーブル８に保持された光ディスク９の記録面にレーザ光を収束させるための対物レンズ（対物光学系）１１と、を光ディスク９に対する対物レンズ１１の相対的な変位を与える駆動部１０とを備えている。
【００２９】
駆動部１０は、対物レンズ１１が設けられた光学ヘッド１２と、光学ヘッド１２を２本のガイドシャフト１３ａ、１３ｂに沿って移動させるためのギア部１４とを有している。このギア部１４は、歯車１４ａと、光学ヘッド１２の端部に取り付けられた歯車１４と噛合するラック１４ｂとを備えており、モータ(不図示)からの駆動力によって歯車１４ａが回転することにより光ディスク９の半径方向(ラジアル方向)Ｄｒに沿った光学ヘッド１２の移動が可能となる。
【００３０】
図２は、図１のII−II位置から見た断面図である。また、図３は、図２に示す矢印Ｗｔの方向から光学ヘッド１２を見た図である。
【００３１】
光学ヘッド１２においては、レーザ光源１２１から出射されたレーザ光ＬＴがミラー１２２で反射された後に対物レンズ１１を通って光ディスク９の記録面９ａで収束することで、情報の記録、再生あるいは消去が行われる。そして、駆動部１０において光学ヘッド１２をラジアル方向Ｄｒ(図１)に移動させることにより、記録面９ａの記録トラックに対するレーザ光ＬＴの収束位置が制御される。
【００３２】
光学ヘッド１２は、レーザ光源１２１およびミラー１２２を収容するとともに、対物レンズ１１をレンズホルダ部(以下では「ホルダ部」と略称する)１６を介して保持するヘッド本体部１５を備えている。このヘッド本体部１５とホルダ部１６との間には、一定の弾性を有する２本のスペーサ１７(１７ａ、１７ｂ)が介挿されている。
【００３３】
ホルダ部１６の下部側面には、例えば円柱形状を有する２つの突起１６ａ、１６ｂが設けられている。これらの突起１６ａ、１６ｂには、マルテンサイト変態開始温度以下の温度で外力を受けて塑性変形しても逆変態終了温度以上の温度に加熱されると記憶された形状(記憶形状)に復元するという特性を有する形状記憶合金のワイヤ（以下では「ＳＭＡワイヤ」ともいう）２が引っ掛けられている。そして、形状記憶合金部として働くＳＭＡワイヤ２は、その両端がヘッド本体部１５の上面に設けられた２つの導電性の端子１５ａ、１５ｂに固定されており、一定の張力で張架されている。
【００３４】
ＳＭＡワイヤ２は、例えば図４に示す通電電流−変位の特性を有している。このため、ＳＭＡワイヤ２は、通電電流が電流値Ｉ１になるとジュール熱によってオーステナイト変態開始温度に加熱されるため収縮方向への変形が始まるとともに、変態終了温度に加熱される電流値Ｉ２に達すると記憶形状に復元して変形が完了する。なお、ＳＭＡワイヤ２の通電電流−変位特性については、ヒステリシスを有しており、電流増加方向の特性(実線)と電流減少方向の特性(破線)とが異なっている。
【００３５】
以上のようなＳＭＡワイヤ２の両端を固定する端子１５ａおよび端子１５ｂの間に電位を与えて通電を行うと通電量(電流値)に応じたＳＭＡワイヤ２の収縮が生じる。このＳＭＡワイヤ２の収縮によって図５に示すようにスペーサ１７ａが上下方向に縮むため、ホルダ部１６がラジアル方向Ｄｒ(図１)に傾斜(以下では「ラジアル・チルト」ともいう)することとなる。すなわち、ＳＭＡワイヤ２の収縮度合い(変形度合い)に応じてヘッド本体部１５に対する対物レンズ１１の変位が与えられる。
【００３６】
一方、光ディスク９は、その温度上昇に応じてラジアル方向Ｄｒに反っていく特性(温度変形特性)を有している。よって、モータ８０やレーザ光源１２１などの熱源からの放熱によって光ディスク９の温度が上昇すると、図５の破線Ｐｒに示ような光ディスク９の(記録面９ａの)が低下する変形状態となる。
【００３７】
このように光ディスク９が変形した場合には、ＳＭＡワイヤ２に通電することで光ディスク９の変形度合いに対応したホルダ部１６のラジアル・チルト補正を実施することが可能である。すなわち、通電によるＳＭＡワイヤ２の収縮度合い(変形度合い)に応じた変位量でレーザ光の収束位置Ｖｐを調整できる。なお、光ディスク９の変形度合いは、例えばヘッド本体部１５の上面に取り付けられた変形感知センサ１８(図１)で検出可能である。これにより、周囲温度の上昇によって光ディスク９が変形する場合でも、変形感知センサ１８からの出力に基づきレーザ光ＬＴの収束位置を光ディスク９の記録面９ａ上に位置制御できることとなる。
【００３８】
以上のように光ディスク９の変形に対しては、ＳＭＡワイヤ２への通電による対物レンズ１１のラジアル・チルト補正によって対応可能となっているが、この場合には一定の電力が必要となる。そこで、本実施形態の光学ドライブ装置１では、上記のラジアル・チルト補正に必要な電力の低減が図れる構成(具体的にはＳＭＡワイヤ２の温度変化特性)を採用しているが、この構成について以下で詳しく説明する。
【００３９】
＜ＳＭＡの温度変化特性について＞
図６は、ＳＭＡの変形に関する従来の温度変化特性を説明するためのグラフである。本図の温度変化特性については、ＳＭＡ(例えばＳＭＡワイヤ２)に１９０ＭＰａの引張応力を与えた状態で得られるひずみを変位量として示している。
【００４０】
７００℃で熱処理(形状記憶処理)されたＮｉＴｉＣｕ合金(各成分比率は例えばＮｉ４８％、Ｔｉ４２％、Ｃｕ１０％)からなるＳＭＡは、温度変化特性ＣＰ(ＣＰｆ、ＣＰｇ)を有している。なお、温度変化特性ＣＰについては、上述した図４の特性のようにヒステリシスを持っており、温度上昇方向の特性ＣＰｆと温度下降方向の特性ＣＰｇとが異なっている。
【００４１】
一方、光ディスク９においては、対物レンズ１１によるレーザ光ＬＴの収束位置Ｖｐに対応した箇所での変形に関して例えば温度変化特性ＣＤ(ＣＤｆ、ＣＤｇ)を有している。なお、光ディスクの温度変形については、ディスク材料によって多少異なっているが、図６の温度変化特性ＣＤは温度変形が比較的小さい光ディスクの特性に対応している。
【００４２】
ここで、光ディスク９の温度が例えば８０℃に達した場合には、光ディスクの温度変化特性ＣＤとＳＭＡに関する温度変化特性ＣＰとの間には偏差Ｅｒが生じてしまう。この場合には、偏差Ｅｒを補うためのＳＭＡワイヤ２の通電を行うことでラジアル・チルト補正が適切に実施される。
【００４３】
なお、６７０℃で熱処理されたＮｉＴｉ合金からなるＳＭＡは、上記の温度変化特性ＣＰより光ディスク９の温度変化特性ＣＤから乖離している温度変化特性ＣＱ（ＣＱｆ、ＣＱｇ）を有している。よって、この温度変化特性ＣＱを持つＳＭＡは、温度変化特性ＣＰを持つＳＭＡよりラジアル・チルト補正に必要な消費電力が大きくなる。また、７０℃以上では、過補正状態となってしまい、対応温度が小さくなってしまう。
【００４４】
以上のように温度変化特性ＣＰ(や温度変化特性ＣＱ)を有するＳＭＡでは、光ディスク９の変形に応じたＳＭＡの通電が必要であり、電力消費は少なくない。
【００４５】
図７は、ＳＭＡワイヤ２で使用するＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＪを示す図である。
【００４６】
ＳＭＡの温度変化特性ＣＪ(ＣＪｆ、ＣＪｇ)については、７００℃で熱処理されたＮｉＴｉＣｕ合金(各成分比率は例えばＮｉ４８％、Ｔｉ４２％、Ｃｕ１０％)からなるＳＭＡを１００ＭＰａの引張応力を与えた状態で得られるひずみを変位量として示している。
【００４７】
このようにＳＭＡに適度な引張応力を与えることで、光ディスク９の温度が８０℃に上昇する場合でも光ディスク９の変位にＳＭＡ(レーザ光の収束位置Ｖｐ)の変位が追従できることとなる。すなわち、ＳＭＡワイヤ２を例えば１００ＭＰａの引張応力で張架することにより、レーザ光の収束位置Ｖｐに対応した箇所での変形に関する光ディスク９の温度変化特性ＣＤに、上記のラジアル・チルト補正によるレーザ光の収束位置Ｖｐの変位に関するＳＭＡワイヤ２の温度変化特性ＣＪｆを８０℃程度までの温度範囲において略適合させることができる。これにより、８０℃以下の温度では、ＳＭＡワイヤ９に通電することなく光ディスク９の変形にレーザ光の収束位置Ｖｐが自動的に追従するため、消費電力の低減が図れることとなる。
【００４８】
一方、図７に示す温度変化特性ＣＤは温度変形が比較的小さい光ディスク９の場合であったが、図８に示すように温度変形が比較的大きい温度変化特性ＣＥ(ＣＥｆ、ＣＥｇ)を有する光ディスク９に対しては、温度変化特性ＣＥ、ＣＪの偏差Ｅｓを補うためのＳＭＡワイヤ２の通電が必要となる。すなわち、図７に示す光ディスクの温度変化特性ＣＤより相対的に変形量が大きい温度変化特性ＣＥの光ディスクがターンテーブル８に保持される場合には、ＳＭＡワイヤ２に通電を行うことによりＳＭＡワイヤ２の収縮(変形)を助勢する。このような場合においても、図６に示す温度変化特性ＣＰを有する従来のＳＭＡより消費電力の低減が図れることとなる。
【００４９】
以上のような温度変化特性ＣＪを有するＳＭＡワイヤ２を採用する光学ドライブ装置１では、図７に示すように光ディスク９の温度変化特性ＣＤにＳＭＡワイヤ２に関する温度変化特性ＣＪが略一致しているため、光ディスク９の温度変形にレーザ光の収束位置Ｖｐが自動的に追従することとなる。その結果、レーザ光の収束位置Ｖｐを調整するために必要な電力を低減できる。
【００５０】
なお、図７に示すＳＭＡの温度変化特性ＣＪについては、ＳＭＡの引張応力を調整することで実現するのは必須でなく、従来に比べて高い温度で熱処理を行うことで実現しても良い。すなわち、ＮｉＴｉＣｕ合金(各成分比率は例えばＮｉ４８％、Ｔｉ４２％、Ｃｕ１０％)からなるＳＭＡを七百度を超える温度、例えば七百数十度で熱処理することでも、図７に示す温度変化特性ＣＪを実現できる。
【００５１】
また、光学ドライブ装置１におけるラジアル・チルト補正については、ＳＭＡワイヤを用いて実施するのは必須でなく、フィルム状のＳＭＡを用いて実施するようにしても良い。例えば、一定の弾性を有するホルダ部１６の側面にＳＭＡの箔３を貼設するようにする(図９)。これにより、ＳＭＡ箔３に通電を行えばＳＭＡ箔３が収縮するため、図１０に示すようにホルダ部１６が変形して、ラジアル・チルト補正が行えることとなる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
＜光学ドライブ装置の要部構成＞
図１１は、本発明の第２実施形態に係る光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す外観図である。また、図１２は、光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す側面図である。
【００５３】
光学ドライブ装置１Ａは、第１実施形態の光学ドライブ装置１に対応するドライブユニットＰＫを備えている。なお、ドライブユニットＰＫでは図３に示す第１実施形態のＳＭＡワイヤ２が削除されている。
【００５４】
光学ドライブ装置１Ａは、ドライブユニットＰＫを光ディスク９のラジアル方向Ｄｒに傾けるための回動部１９(１９ａ、１９ｂ)が設けられたベースＢＳを備えている。ベースＢＳには、その上面に２つの導電性の端子２１ａ、２１ｂが設けられている。そして、端子２１ａ、２１ｂに固定されるＳＭＡワイヤ２Ａが、ドライブユニットＰＫの側面に形成された２つの突起２２(２２ａ、２２ｂ)に引っ掛けられるとともに、ベースＢＳとドライブユニットＰＫとの間に例えばバネからなる弾性体ＢＮが介挿されている。
【００５５】
このような光学ドライブ装置１Ａの構成により、ＳＭＡワイヤ２Ａの両端を固定する端子２１ａおよび端子２１ｂの間に電位を与えて通電を行うとＳＭＡワイヤ２Ａが収縮する。このＳＭＡワイヤ２の収縮によって図１３に示すようにドライブユニットＰＫが傾くこととなる。その結果、図１４に示すようにホルダ部１６を含む光学ヘッド１２全体が光ディスク９のラジアル方向Ｄｒに傾斜するため、ラジアル・チルト補正が可能となる。
【００５６】
第２実施形態のＳＭＡワイヤ２Ａにおいても、第１実施形態のＳＭＡワイヤ２と同様に図７に示す温度変化特性ＣＪを有するようにする。これにより、光ディスク９の温度変化特性ＣＤとＳＭＡワイヤ２Ａに関する温度変化特性ＣＪｆが略一致する温度範囲、具体的には８０℃程度までの温度範囲については、ＳＭＡワイヤ９に通電を行うことなく光ディスク９の温度変形に追従できるため、消費電力の低減が図れることとなる。
【００５７】
なお、図８に示す温度変化特性ＣＥのように温度変形が比較的大きい光ディスク９の場合には、温度変化特性ＣＥ、ＣＪの偏差Ｅｓを補うためのＳＭＡワイヤ２の通電が必要となる。この場合においても、第１実施形態と同様に図６に示す温度変化特性ＣＰを有する従来のＳＭＡより消費電力の低減が図れることとなる。
【００５８】
以上のような温度変化特性ＣＪを有するＳＭＡワイヤ２Ａを採用する光学ドライブ装置１Ａでは、図７に示すように光ディスク９の温度変化特性ＣＤにＳＭＡワイヤ２Ａに関する温度変化特性ＣＪが略一致しているため、光ディスク９の温度変形にレーザ光の収束位置Ｖｐが自動的に追従することとなる。その結果、レーザ光の収束位置Ｖｐを調整するために必要な電力を低減できる。
【００５９】
なお、光ヘッド全体のラジアル・チルト補正については、図１３に示すようにＳＭＡワイヤ２Ａの収縮によって実現するのは必須でなく、以下で説明するラジアル・チルト補正機構で実現するようにしても良い。
【００６０】
図１５は、ラジアル・チルト補正機構が設けられた光学ドライブ装置４の要部構成を示す上面図である。
【００６１】
光学ドライブ装置４は、光ディスク９を載置して回転駆動させるターンテーブル４０と、レーザ光が出射される対物レンズ４１を光ディスク９のラジアル方向Ｄｔに駆動する駆動部５０とを備えている。
【００６２】
駆動部５０は、対物レンズ４１を保持するヘッド本体部５１と、ヘッド本体部５１を２本のガイドシャフト４２(４２ａ、４２ｂ)に沿って移動させるためのギア部４３とを有している。このギア部４３にはモータ４５に連結されたリードスクリュー４４が噛合されており、モータ４５からの駆動力によってラジアル方向Ｄｒに沿ったヘッド本体部５１の移動が可能である。
【００６３】
ガイドシャフト(ガイド部材)４２は、その一端が固定部４５(４５ａ、４５ｂ)で固定されるとともに、他端が一定の弾性を有する弾性保持部４６(４６ａ、４６ｂ)で保持されている(図１７(ａ))。また、ガイドシャフト４２は、例えば金属製の上半部４２ｓに形状記憶合金で形成される下半部４２ｔが貼り合わされた構造となっている。
【００６４】
このようなガイドシャフト４２の構造により、図１７(ｂ)に示すように通電による下半部４２ｔの収縮(変形)度合いに応じてガイドシャフト４２が湾曲することとなるため、ヘッド本体部５１全体がラジアル方向Ｄｔ(図１５)に傾斜するラジアル・チルト補正が可能となる。
【００６５】
ここで、ガイドシャフト４２の変形においても、第１実施形態のＳＭＡワイヤ２と同様に図７に示す温度変化特性ＣＪを有するようにする。これにより、光ディスクの温度変化特性ＣＤとガイドシャフト４２に関する温度変化特性ＣＪｆが略一致する温度範囲、具体的には８０℃程度までの温度範囲については、ガイドシャフト４２(の下半部４２ｔ)に通電を行うことなく光ディスクの温度変形に追従できるため、消費電力の低減が図れることとなる。
【００６６】
＜変形例＞
上記の各実施形態においては、図７に示す温度変化特性ＣＪを有するＳＭＡワイヤを採用するのは必須でなく、以下で説明する温度変化特性を有する多段階変態のＳＭＡワイヤを採用しても良い。
【００６７】
図１８は、本発明の変形例に係るＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＫを示す概念図である。
【００６８】
温度変化特性ＣＫ(ＣＫｆ、ＣＫｇ)については、図１９に示すように１本のＳＭＡワイヤ２Ｂを２つの区間Ｄａ、Ｄｂに分け各区間Ｄａ、Ｄｂを異なる温度で熱処理することによって実現している。例えばＮｉＴｉＣｕ合金で形成されるＳＭＡワイヤ２Ｂについて区間Ｄａを七百度で熱処理するとともに区間Ｄｂを七百数十度で熱処理することにより、図６に示す温度変化特性ＣＰと図７に示す温度変化特性ＣＪとが合成された温度変化特性ＣＫが得られることとなる。
【００６９】
このような２段階変態のＳＭＡワイヤ２Ｂにより、光ディスクの温度変化特性ＣＤとＳＭＡに関する温度変化特性ＣＫとが略一致するため、１００℃程度までの温度範囲においてはＳＭＡワイヤ２Ｂに通電を行うことなく光ディスクの温度変形に自動的に追従でき、消費電力の低減が図れることとなる。
【００７０】
なお、図１９に示すように１本のＳＭＡワイヤを２区間に分けるのは必須でなく、３以上の区間に分けて各区間を異なる温度で熱処理しても良い。
【００７１】
また、図２０に示すように例えば七百度および七百数十度など熱処理温度の異なる２本のＳＭＡ２Ｃａ、２Ｃｂを平行に張架することによって、２段階変態の形状記憶合金部２Ｃを形成しても良い。この場合にも、図１８に示す温度変化特性ＣＫを実現できるため、形状記憶合金部２Ｃに通電を行うことなく光ディスクの温度変形に追従でき、消費電力の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学ドライブ装置１の要部構成を示す外観図である。
【図２】図１のII−II位置から見た断面図である。
【図３】図２に示す矢印Ｗｔの方向から光学ヘッド１２を見た側面図である。
【図４】ＳＭＡの通電電流−変位の特性を示す図である。
【図５】ＳＭＡワイヤ２によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図６】ＳＭＡの変形に関する従来の温度変化特性を説明するためのグラフである。
【図７】ＳＭＡワイヤ２で使用するＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＪを示す図である。
【図８】温度変形が比較的大きい温度変化特性ＣＥの光ディスク９に対するラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図９】ＳＭＡの箔３によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１０】ＳＭＡの箔３によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す外観図である。
【図１２】光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す側面図である。
【図１３】光学ドライブ装置１Ａにおけるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１４】光学ドライブ装置１Ａにおけるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１５】ラジアル・チルト補正機構が設けられた光学ドライブ装置４の要部構成を示す上面図である。
【図１６】ガイドシャフト４２の構成を説明するための図である。
【図１７】ガイドシャフト４２によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１８】本発明の変形例に係るＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＫを示す概念図である。
【図１９】温度変化特性ＣＫを実現するためのＳＭＡワイヤ２Ｂの構成を示す図である。
【図２０】温度変化特性ＣＫを実現するための形状記憶合金部２Ｃの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ａ、４ 光学ドライブ装置
２、２Ａ、２Ｂ ＳＭＡワイヤ
２Ｃ 形状記憶合金部
３ ＳＭＡの箔
９ 光ディスク
９ａ 記録面
１０、１０Ａ 駆動部
１１、４１ 対物レンズ
１２ 光ヘッド
１３ａ、１３ｂ、４２、４２ａ、４２ｂ ガイドシャフト
１５、５１ ヘッド本体部
１６ レンズホルダ部
１９、１９ａ、１９ｂ 回動部
４５、４５ａ、４５ｂ 固定部
４６、４６ａ、４６ｂ 弾性保持部
ＣＤ、ＣＤｆ、ＣＤｇ 光ディスクの変形に関する温度変化特性
ＣＥ、ＣＥｆ、ＣＥｇ 光ディスクの変形に関する温度変化特性
ＣＪ、ＣＪｆ、ＣＪｇ ＳＭＡの変形に関する温度変化特性
ＣＫ、ＣＫｆ、ＣＫｇ ＳＭＡの変形に関する温度変化特性
Ｄｒ、Ｄｔ ラジアル方向(光ディスクの半径方向)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに関する情報の読取りおよび／または書込みが可能な光学ドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに関する情報の読取り(および書込み)が可能な光学ドライブ装置においては、レーザ光が光ディスクの記録面に精度良く収束するように対物レンズの傾きを調整できるものがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、対物レンズの傾きを形状記憶合金(ＳＭＡ)を用いて制御する技術が開示されている。この技術によれば、対物レンズを支持するＳＭＡに加熱用のビームを照射して変形させることにより、対物レンズ(対物光学系)によるレーザ光の収束位置の調整が可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６１７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、レーザ光の収束位置の調整に加熱用ビームの照射が必要であるため、ビーム照射に必要な電力が過大となる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる光学ドライブ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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、光ディスクに関する情報の読取りおよび／または書込みが可能な光学ドライブ装置であって、(a)前記光ディスクを保持して回転駆動が可能な保持手段と、(b)前記保持手段に保持された光ディスクの記録面にレーザ光を収束させるための対物光学系と、(c)形状記憶合金部の変形度合いに応じた変位量で、前記対物光学系によるレーザ光の収束位置を調整可能な調整手段とを備えるとともに、前記光ディスクは、温度変形があり、前記レーザ光の収束位置に対応した箇所での変形に関する光ディスクの温度変化特性に、前記調整手段によるレーザ光の収束位置の変位に関する形状記憶合金部の温度変化特性を所定の温度範囲において略適合させている。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る光学ドライブ装置において、前記形状記憶合金部を所定の引張応力で張架することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る光学ドライブ装置において、７００度を超える温度で形状記憶合金部を熱処理することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、前記形状記憶合金部は、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金からなっている。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る光学ドライブ装置において、１本の形状記憶合金を複数の区間に分け、前記複数の区間それぞれを異なる温度で熱処理することにより、前記複数の形状記憶合金が形成される。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項４の発明に係る光学ドライブ装置において、前記複数の形状記憶合金は、平行に張架された熱処理温度の異なる複数本の形状記憶合金である。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、(d)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体をさらに備え、前記調整手段は、(c-1)前記形状記憶合金部の変形度合いに応じて前記光ヘッド本体に対する前記対物光学系の変位を与える手段を有する。
【００１４】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、(e)前記対物光学系を保持するホルダをさらに備え、前記ホルダの側面は、所定の弾性を有するとともに、前記ホルダの側面には、前記形状記憶合金部としてフィルム状の形状記憶合金が貼設されている。
【００１５】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、(f)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体と、(g)前記光ヘッド本体をガイド部材に沿って移動させる移動手段とをさらに備え、前記ガイド部材は、前記形状記憶合金部を有するとともに、前記形状記憶合金部の変形に応じて前記ガイド部材が湾曲する。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかの発明に係る光学ドライブ装置において、前記調整手段は、(c-2)前記光ディスクの温度変化特性より相対的に変形量が大きい温度変化特性の光ディスクが前記保持手段で保持される場合には、前記形状記憶合金部に通電を行うことにより前記形状記憶合金部の変形を助勢する通電手段を有する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし請求項１０の発明によれば、レーザ光の収束位置に対応した箇所での変形に関する光ディスクの温度変化特性に、調整手段によるレーザ光の収束位置の変位に関する形状記憶合金部の温度変化特性を所定の温度範囲において略適合させている。その結果、レーザ光の収束位置を調整するために必要な電力を低減できる。
【００１８】
特に、請求項２の発明においては、形状記憶合金部を所定の引張応力で張架することにより形状記憶合金部の温度変化特性を光ディスクの温度変化特性に略適合させるため、温度変化特性の適合が容易になる。
【００１９】
また、請求項３の発明においては、７００度を超える温度で形状記憶合金部を熱処理することにより形状記憶合金部の温度変化特性を光ディスクの温度変化特性に略適合させるため、温度変化特性の適合が容易になる。
【００２０】
また、請求項４の発明においては、形状記憶合金部は、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金からなっているため、光ディスクの温度変化特性に対する形状記憶合金の温度変化特性の適合を適切に行える。
【００２１】
また、請求項５の発明においては、１本の形状記憶合金を複数の区間に分け、複数の区間それぞれを異なる温度で熱処理することにより、複数の形状記憶合金が形成されるため、異なる温度変化特性を有する複数の形状記憶合金を容易に生成できる。
【００２２】
また、請求項６の発明においては、複数の形状記憶合金は平行に張架された熱処理温度の異なる複数本の形状記憶合金であるため、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金を容易に形成できる。
【００２３】
また、請求項７の発明においては、形状記憶合金部の変形度合いに応じて光ヘッド本体に対する対物光学系の変位を与えるため、レーザ光の収束位置を容易に調整できる。
【００２４】
また、請求項８の発明においては、所定の弾性を有するホルダの側面には、形状記憶合金部としてフィルム状の形状記憶合金が貼設されているため、レーザ光の収束位置を容易に調整できる。
【００２５】
また、請求項９の発明においては、光ヘッド本体が移動するガイド部材は、形状記憶合金部を有するとともに、形状記憶合金部の変形に応じてガイド部材が湾曲するため、ディスクの中心からの温度変形特性とガイド軸の変形特性を略一致させることでより高精度なチルト補正が実現できるレーザ光の収束位置を容易に調整できる。
【００２６】
また、請求項１０の発明においては、変形量が相対的に大きい温度変化特性の光ディスクが保持手段で保持される場合には、形状記憶合金部に通電を行うことにより形状記憶合金部の変形を助勢するため、温度変形が比較的大きい光ディスクに対しても少ない消費電力で対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
＜光学ドライブ装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学ドライブ装置１の要部構成を示す外観図である。
【００２８】
光学ドライブ装置１は、光ディスク９に関する情報の読取りおよび／または書込みが可能となっており、光ディスク９を保持して回転駆動可能なターンテーブル８と、ターンテーブル８に保持された光ディスク９の記録面にレーザ光を収束させるための対物レンズ（対物光学系）１１と、を光ディスク９に対する対物レンズ１１の相対的な変位を与える駆動部１０とを備えている。
【００２９】
駆動部１０は、対物レンズ１１が設けられた光学ヘッド１２と、光学ヘッド１２を２本のガイドシャフト１３ａ、１３ｂに沿って移動させるためのギア部１４とを有している。このギア部１４は、歯車１４ａと、光学ヘッド１２の端部に取り付けられた歯車１４と噛合するラック１４ｂとを備えており、モータ(不図示)からの駆動力によって歯車１４ａが回転することにより光ディスク９の半径方向(ラジアル方向)Ｄｒに沿った光学ヘッド１２の移動が可能となる。
【００３０】
図２は、図１のII−II位置から見た断面図である。また、図３は、図２に示す矢印Ｗｔの方向から光学ヘッド１２を見た図である。
【００３１】
光学ヘッド１２においては、レーザ光源１２１から出射されたレーザ光ＬＴがミラー１２２で反射された後に対物レンズ１１を通って光ディスク９の記録面９ａで収束することで、情報の記録、再生あるいは消去が行われる。そして、駆動部１０において光学ヘッド１２をラジアル方向Ｄｒ(図１)に移動させることにより、記録面９ａの記録トラックに対するレーザ光ＬＴの収束位置が制御される。
【００３２】
光学ヘッド１２は、レーザ光源１２１およびミラー１２２を収容するとともに、対物レンズ１１をレンズホルダ部(以下では「ホルダ部」と略称する)１６を介して保持するヘッド本体部１５を備えている。このヘッド本体部１５とホルダ部１６との間には、一定の弾性を有する２本のスペーサ１７(１７ａ、１７ｂ)が介挿されている。
【００３３】
ホルダ部１６の下部側面には、例えば円柱形状を有する２つの突起１６ａ、１６ｂが設けられている。これらの突起１６ａ、１６ｂには、マルテンサイト変態開始温度以下の温度で外力を受けて塑性変形しても逆変態終了温度以上の温度に加熱されると記憶された形状(記憶形状)に復元するという特性を有する形状記憶合金のワイヤ（以下では「ＳＭＡワイヤ」ともいう）２が引っ掛けられている。そして、形状記憶合金部として働くＳＭＡワイヤ２は、その両端がヘッド本体部１５の上面に設けられた２つの導電性の端子１５ａ、１５ｂに固定されており、一定の張力で張架されている。
【００３４】
ＳＭＡワイヤ２は、例えば図４に示す通電電流−変位の特性を有している。このため、ＳＭＡワイヤ２は、通電電流が電流値Ｉ１になるとジュール熱によってオーステナイト変態開始温度に加熱されるため収縮方向への変形が始まるとともに、変態終了温度に加熱される電流値Ｉ２に達すると記憶形状に復元して変形が完了する。なお、ＳＭＡワイヤ２の通電電流−変位特性については、ヒステリシスを有しており、電流増加方向の特性(実線)と電流減少方向の特性(破線)とが異なっている。
【００３５】
以上のようなＳＭＡワイヤ２の両端を固定する端子１５ａおよび端子１５ｂの間に電位を与えて通電を行うと通電量(電流値)に応じたＳＭＡワイヤ２の収縮が生じる。このＳＭＡワイヤ２の収縮によって図５に示すようにスペーサ１７ａが上下方向に縮むため、ホルダ部１６がラジアル方向Ｄｒ(図１)に傾斜(以下では「ラジアル・チルト」ともいう)することとなる。すなわち、ＳＭＡワイヤ２の収縮度合い(変形度合い)に応じてヘッド本体部１５に対する対物レンズ１１の変位が与えられる。
【００３６】
一方、光ディスク９は、その温度上昇に応じてラジアル方向Ｄｒに反っていく特性(温度変形特性)を有している。よって、モータ８０やレーザ光源１２１などの熱源からの放熱によって光ディスク９の温度が上昇すると、図５の破線Ｐｒに示ような光ディスク９の(記録面９ａの)が低下する変形状態となる。
【００３７】
このように光ディスク９が変形した場合には、ＳＭＡワイヤ２に通電することで光ディスク９の変形度合いに対応したホルダ部１６のラジアル・チルト補正を実施することが可能である。すなわち、通電によるＳＭＡワイヤ２の収縮度合い(変形度合い)に応じた変位量でレーザ光の収束位置Ｖｐを調整できる。なお、光ディスク９の変形度合いは、例えばヘッド本体部１５の上面に取り付けられた変形感知センサ１８(図１)で検出可能である。これにより、周囲温度の上昇によって光ディスク９が変形する場合でも、変形感知センサ１８からの出力に基づきレーザ光ＬＴの収束位置を光ディスク９の記録面９ａ上に位置制御できることとなる。
【００３８】
以上のように光ディスク９の変形に対しては、ＳＭＡワイヤ２への通電による対物レンズ１１のラジアル・チルト補正によって対応可能となっているが、この場合には一定の電力が必要となる。そこで、本実施形態の光学ドライブ装置１では、上記のラジアル・チルト補正に必要な電力の低減が図れる構成(具体的にはＳＭＡワイヤ２の温度変化特性)を採用しているが、この構成について以下で詳しく説明する。
【００３９】
＜ＳＭＡの温度変化特性について＞
図６は、ＳＭＡの変形に関する従来の温度変化特性を説明するためのグラフである。本図の温度変化特性については、ＳＭＡ(例えばＳＭＡワイヤ２)に１９０ＭＰａの引張応力を与えた状態で得られるひずみを変位量として示している。
【００４０】
７００℃で熱処理(形状記憶処理)されたＮｉＴｉＣｕ合金(各成分比率は例えばＮｉ４８％、Ｔｉ４２％、Ｃｕ１０％)からなるＳＭＡは、温度変化特性ＣＰ(ＣＰｆ、ＣＰｇ)を有している。なお、温度変化特性ＣＰについては、上述した図４の特性のようにヒステリシスを持っており、温度上昇方向の特性ＣＰｆと温度下降方向の特性ＣＰｇとが異なっている。
【００４１】
一方、光ディスク９においては、対物レンズ１１によるレーザ光ＬＴの収束位置Ｖｐに対応した箇所での変形に関して例えば温度変化特性ＣＤ(ＣＤｆ、ＣＤｇ)を有している。なお、光ディスクの温度変形については、ディスク材料によって多少異なっているが、図６の温度変化特性ＣＤは温度変形が比較的小さい光ディスクの特性に対応している。
【００４２】
ここで、光ディスク９の温度が例えば８０℃に達した場合には、光ディスクの温度変化特性ＣＤとＳＭＡに関する温度変化特性ＣＰとの間には偏差Ｅｒが生じてしまう。この場合には、偏差Ｅｒを補うためのＳＭＡワイヤ２の通電を行うことでラジアル・チルト補正が適切に実施される。
【００４３】
なお、６７０℃で熱処理されたＮｉＴｉ合金からなるＳＭＡは、上記の温度変化特性ＣＰより光ディスク９の温度変化特性ＣＤから乖離している温度変化特性ＣＱ（ＣＱｆ、ＣＱｇ）を有している。よって、この温度変化特性ＣＱを持つＳＭＡは、温度変化特性ＣＰを持つＳＭＡよりラジアル・チルト補正に必要な消費電力が大きくなる。また、７０℃以上では、過補正状態となってしまい、対応温度が小さくなってしまう。
【００４４】
以上のように温度変化特性ＣＰ(や温度変化特性ＣＱ)を有するＳＭＡでは、光ディスク９の変形に応じたＳＭＡの通電が必要であり、電力消費は少なくない。
【００４５】
図７は、ＳＭＡワイヤ２で使用するＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＪを示す図である。
【００４６】
ＳＭＡの温度変化特性ＣＪ(ＣＪｆ、ＣＪｇ)については、７００℃で熱処理されたＮｉＴｉＣｕ合金(各成分比率は例えばＮｉ４８％、Ｔｉ４２％、Ｃｕ１０％)からなるＳＭＡを１００ＭＰａの引張応力を与えた状態で得られるひずみを変位量として示している。
【００４７】
このようにＳＭＡに適度な引張応力を与えることで、光ディスク９の温度が８０℃に上昇する場合でも光ディスク９の変位にＳＭＡ(レーザ光の収束位置Ｖｐ)の変位が追従できることとなる。すなわち、ＳＭＡワイヤ２を例えば１００ＭＰａの引張応力で張架することにより、レーザ光の収束位置Ｖｐに対応した箇所での変形に関する光ディスク９の温度変化特性ＣＤに、上記のラジアル・チルト補正によるレーザ光の収束位置Ｖｐの変位に関するＳＭＡワイヤ２の温度変化特性ＣＪｆを８０℃程度までの温度範囲において略適合させることができる。これにより、８０℃以下の温度では、ＳＭＡワイヤ９に通電することなく光ディスク９の変形にレーザ光の収束位置Ｖｐが自動的に追従するため、消費電力の低減が図れることとなる。
【００４８】
一方、図７に示す温度変化特性ＣＤは温度変形が比較的小さい光ディスク９の場合であったが、図８に示すように温度変形が比較的大きい温度変化特性ＣＥ(ＣＥｆ、ＣＥｇ)を有する光ディスク９に対しては、温度変化特性ＣＥ、ＣＪの偏差Ｅｓを補うためのＳＭＡワイヤ２の通電が必要となる。すなわち、図７に示す光ディスクの温度変化特性ＣＤより相対的に変形量が大きい温度変化特性ＣＥの光ディスクがターンテーブル８に保持される場合には、ＳＭＡワイヤ２に通電を行うことによりＳＭＡワイヤ２の収縮(変形)を助勢する。このような場合においても、図６に示す温度変化特性ＣＰを有する従来のＳＭＡより消費電力の低減が図れることとなる。
【００４９】
以上のような温度変化特性ＣＪを有するＳＭＡワイヤ２を採用する光学ドライブ装置１では、図７に示すように光ディスク９の温度変化特性ＣＤにＳＭＡワイヤ２に関する温度変化特性ＣＪが略一致しているため、光ディスク９の温度変形にレーザ光の収束位置Ｖｐが自動的に追従することとなる。その結果、レーザ光の収束位置Ｖｐを調整するために必要な電力を低減できる。
【００５０】
なお、図７に示すＳＭＡの温度変化特性ＣＪについては、ＳＭＡの引張応力を調整することで実現するのは必須でなく、従来に比べて高い温度で熱処理を行うことで実現しても良い。すなわち、ＮｉＴｉＣｕ合金(各成分比率は例えばＮｉ４８％、Ｔｉ４２％、Ｃｕ１０％)からなるＳＭＡを七百度を超える温度、例えば七百数十度で熱処理することでも、図７に示す温度変化特性ＣＪを実現できる。
【００５１】
また、光学ドライブ装置１におけるラジアル・チルト補正については、ＳＭＡワイヤを用いて実施するのは必須でなく、フィルム状のＳＭＡを用いて実施するようにしても良い。例えば、一定の弾性を有するホルダ部１６の側面にＳＭＡの箔３を貼設するようにする(図９)。これにより、ＳＭＡ箔３に通電を行えばＳＭＡ箔３が収縮するため、図１０に示すようにホルダ部１６が変形して、ラジアル・チルト補正が行えることとなる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
＜光学ドライブ装置の要部構成＞
図１１は、本発明の第２実施形態に係る光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す外観図である。また、図１２は、光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す側面図である。
【００５３】
光学ドライブ装置１Ａは、第１実施形態の光学ドライブ装置１に対応するドライブユニットＰＫを備えている。なお、ドライブユニットＰＫでは図３に示す第１実施形態のＳＭＡワイヤ２が削除されている。
【００５４】
光学ドライブ装置１Ａは、ドライブユニットＰＫを光ディスク９のラジアル方向Ｄｒに傾けるための回動部１９(１９ａ、１９ｂ)が設けられたベースＢＳを備えている。ベースＢＳには、その上面に２つの導電性の端子２１ａ、２１ｂが設けられている。そして、端子２１ａ、２１ｂに固定されるＳＭＡワイヤ２Ａが、ドライブユニットＰＫの側面に形成された２つの突起２２(２２ａ、２２ｂ)に引っ掛けられるとともに、ベースＢＳとドライブユニットＰＫとの間に例えばバネからなる弾性体ＢＮが介挿されている。
【００５５】
このような光学ドライブ装置１Ａの構成により、ＳＭＡワイヤ２Ａの両端を固定する端子２１ａおよび端子２１ｂの間に電位を与えて通電を行うとＳＭＡワイヤ２Ａが収縮する。このＳＭＡワイヤ２の収縮によって図１３に示すようにドライブユニットＰＫが傾くこととなる。その結果、図１４に示すようにホルダ部１６を含む光学ヘッド１２全体が光ディスク９のラジアル方向Ｄｒに傾斜するため、ラジアル・チルト補正が可能となる。
【００５６】
第２実施形態のＳＭＡワイヤ２Ａにおいても、第１実施形態のＳＭＡワイヤ２と同様に図７に示す温度変化特性ＣＪを有するようにする。これにより、光ディスク９の温度変化特性ＣＤとＳＭＡワイヤ２Ａに関する温度変化特性ＣＪｆが略一致する温度範囲、具体的には８０℃程度までの温度範囲については、ＳＭＡワイヤ９に通電を行うことなく光ディスク９の温度変形に追従できるため、消費電力の低減が図れることとなる。
【００５７】
なお、図８に示す温度変化特性ＣＥのように温度変形が比較的大きい光ディスク９の場合には、温度変化特性ＣＥ、ＣＪの偏差Ｅｓを補うためのＳＭＡワイヤ２の通電が必要となる。この場合においても、第１実施形態と同様に図６に示す温度変化特性ＣＰを有する従来のＳＭＡより消費電力の低減が図れることとなる。
【００５８】
以上のような温度変化特性ＣＪを有するＳＭＡワイヤ２Ａを採用する光学ドライブ装置１Ａでは、図７に示すように光ディスク９の温度変化特性ＣＤにＳＭＡワイヤ２Ａに関する温度変化特性ＣＪが略一致しているため、光ディスク９の温度変形にレーザ光の収束位置Ｖｐが自動的に追従することとなる。その結果、レーザ光の収束位置Ｖｐを調整するために必要な電力を低減できる。
【００５９】
なお、光ヘッド全体のラジアル・チルト補正については、図１３に示すようにＳＭＡワイヤ２Ａの収縮によって実現するのは必須でなく、以下で説明するラジアル・チルト補正機構で実現するようにしても良い。
【００６０】
図１５は、ラジアル・チルト補正機構が設けられた光学ドライブ装置４の要部構成を示す上面図である。
【００６１】
光学ドライブ装置４は、光ディスク９を載置して回転駆動させるターンテーブル４０と、レーザ光が出射される対物レンズ４１を光ディスク９のラジアル方向Ｄｔに駆動する駆動部５０とを備えている。
【００６２】
駆動部５０は、対物レンズ４１を保持するヘッド本体部５１と、ヘッド本体部５１を２本のガイドシャフト４２(４２ａ、４２ｂ)に沿って移動させるためのギア部４３とを有している。このギア部４３にはモータ４５に連結されたリードスクリュー４４が噛合されており、モータ４５からの駆動力によってラジアル方向Ｄｒに沿ったヘッド本体部５１の移動が可能である。
【００６３】
ガイドシャフト(ガイド部材)４２は、その一端が固定部４５(４５ａ、４５ｂ)で固定されるとともに、他端が一定の弾性を有する弾性保持部４６(４６ａ、４６ｂ)で保持されている(図１７(ａ))。また、ガイドシャフト４２は、例えば金属製の上半部４２ｓに形状記憶合金で形成される下半部４２ｔが貼り合わされた構造となっている。
【００６４】
このようなガイドシャフト４２の構造により、図１７(ｂ)に示すように通電による下半部４２ｔの収縮(変形)度合いに応じてガイドシャフト４２が湾曲することとなるため、ヘッド本体部５１全体がラジアル方向Ｄｔ(図１５)に傾斜するラジアル・チルト補正が可能となる。
【００６５】
ここで、ガイドシャフト４２の変形においても、第１実施形態のＳＭＡワイヤ２と同様に図７に示す温度変化特性ＣＪを有するようにする。これにより、光ディスクの温度変化特性ＣＤとガイドシャフト４２に関する温度変化特性ＣＪｆが略一致する温度範囲、具体的には８０℃程度までの温度範囲については、ガイドシャフト４２(の下半部４２ｔ)に通電を行うことなく光ディスクの温度変形に追従できるため、消費電力の低減が図れることとなる。
【００６６】
＜変形例＞
上記の各実施形態においては、図７に示す温度変化特性ＣＪを有するＳＭＡワイヤを採用するのは必須でなく、以下で説明する温度変化特性を有する多段階変態のＳＭＡワイヤを採用しても良い。
【００６７】
図１８は、本発明の変形例に係るＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＫを示す概念図である。
【００６８】
温度変化特性ＣＫ(ＣＫｆ、ＣＫｇ)については、図１９に示すように１本のＳＭＡワイヤ２Ｂを２つの区間Ｄａ、Ｄｂに分け各区間Ｄａ、Ｄｂを異なる温度で熱処理することによって実現している。例えばＮｉＴｉＣｕ合金で形成されるＳＭＡワイヤ２Ｂについて区間Ｄａを七百度で熱処理するとともに区間Ｄｂを七百数十度で熱処理することにより、図６に示す温度変化特性ＣＰと図７に示す温度変化特性ＣＪとが合成された温度変化特性ＣＫが得られることとなる。
【００６９】
このような２段階変態のＳＭＡワイヤ２Ｂにより、光ディスクの温度変化特性ＣＤとＳＭＡに関する温度変化特性ＣＫとが略一致するため、１００℃程度までの温度範囲においてはＳＭＡワイヤ２Ｂに通電を行うことなく光ディスクの温度変形に自動的に追従でき、消費電力の低減が図れることとなる。
【００７０】
なお、図１９に示すように１本のＳＭＡワイヤを２区間に分けるのは必須でなく、３以上の区間に分けて各区間を異なる温度で熱処理しても良い。
【００７１】
また、図２０に示すように例えば七百度および七百数十度など熱処理温度の異なる２本のＳＭＡ２Ｃａ、２Ｃｂを平行に張架することによって、２段階変態の形状記憶合金部２Ｃを形成しても良い。この場合にも、図１８に示す温度変化特性ＣＫを実現できるため、形状記憶合金部２Ｃに通電を行うことなく光ディスクの温度変形に追従でき、消費電力の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学ドライブ装置１の要部構成を示す外観図である。
【図２】図１のII−II位置から見た断面図である。
【図３】図２に示す矢印Ｗｔの方向から光学ヘッド１２を見た側面図である。
【図４】ＳＭＡの通電電流−変位の特性を示す図である。
【図５】ＳＭＡワイヤ２によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図６】ＳＭＡの変形に関する従来の温度変化特性を説明するためのグラフである。
【図７】ＳＭＡワイヤ２で使用するＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＪを示す図である。
【図８】温度変形が比較的大きい温度変化特性ＣＥの光ディスク９に対するラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図９】ＳＭＡの箔３によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１０】ＳＭＡの箔３によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す外観図である。
【図１２】光学ドライブ装置１Ａの要部構成を示す側面図である。
【図１３】光学ドライブ装置１Ａにおけるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１４】光学ドライブ装置１Ａにおけるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１５】ラジアル・チルト補正機構が設けられた光学ドライブ装置４の要部構成を示す上面図である。
【図１６】ガイドシャフト４２の構成を説明するための図である。
【図１７】ガイドシャフト４２によるラジアル・チルト補正を説明するための図である。
【図１８】本発明の変形例に係るＳＭＡの変形に関する温度変化特性ＣＫを示す概念図である。
【図１９】温度変化特性ＣＫを実現するためのＳＭＡワイヤ２Ｂの構成を示す図である。
【図２０】温度変化特性ＣＫを実現するための形状記憶合金部２Ｃの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ａ、４ 光学ドライブ装置
２、２Ａ、２Ｂ ＳＭＡワイヤ
２Ｃ 形状記憶合金部
３ ＳＭＡの箔
９ 光ディスク
９ａ 記録面
１０、１０Ａ 駆動部
１１、４１ 対物レンズ
１２ 光ヘッド
１３ａ、１３ｂ、４２、４２ａ、４２ｂ ガイドシャフト
１５、５１ ヘッド本体部
１６ レンズホルダ部
１９、１９ａ、１９ｂ 回動部
４５、４５ａ、４５ｂ 固定部
４６、４６ａ、４６ｂ 弾性保持部
ＣＤ、ＣＤｆ、ＣＤｇ 光ディスクの変形に関する温度変化特性
ＣＥ、ＣＥｆ、ＣＥｇ 光ディスクの変形に関する温度変化特性
ＣＪ、ＣＪｆ、ＣＪｇ ＳＭＡの変形に関する温度変化特性
ＣＫ、ＣＫｆ、ＣＫｇ ＳＭＡの変形に関する温度変化特性
Ｄｒ、Ｄｔ ラジアル方向(光ディスクの半径方向)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに関する情報の読取りおよび／または書込みが可能な光学ドライブ装置であって、
(a)前記光ディスクを保持して回転駆動が可能な保持手段と、
(b)前記保持手段に保持された光ディスクの記録面にレーザ光を収束させるための対物光学系と、
(c)形状記憶合金部の変形度合いに応じた変位量で、前記対物光学系によるレーザ光の収束位置を調整可能な調整手段と、
を備えるとともに、
前記光ディスクは、温度変形があり、
前記レーザ光の収束位置に対応した箇所での変形に関する光ディスクの温度変化特性に、前記調整手段によるレーザ光の収束位置の変位に関する形状記憶合金部の温度変化特性を所定の温度範囲において略適合させていることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学ドライブ装置において、
前記形状記憶合金部を所定の引張応力で張架することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学ドライブ装置において、
７００度を超える温度で形状記憶合金部を熱処理することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
前記形状記憶合金部は、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金からなっていることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学ドライブ装置において、
１本の形状記憶合金を複数の区間に分け、前記複数の区間それぞれを異なる温度で熱処理することにより、前記複数の形状記憶合金が形成されることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の光学ドライブ装置において、
前記複数の形状記憶合金は、平行に張架された熱処理温度の異なる複数本の形状記憶合金であることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
(d)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体、
をさらに備え、
前記調整手段は、
(c-1)前記形状記憶合金部の変形度合いに応じて前記光ヘッド本体に対する前記対物光学系の変位を与える手段、
を有することを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
(e)前記対物光学系を保持するホルダ、
をさらに備え、
前記ホルダの側面は、所定の弾性を有するとともに、
前記ホルダの側面には、前記形状記憶合金部としてフィルム状の形状記憶合金が貼設されていることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
(f)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体と、
(g)前記光ヘッド本体をガイド部材に沿って移動させる移動手段と、
をさらに備え、
前記ガイド部材は、前記形状記憶合金部を有するとともに、前記形状記憶合金部の変形に応じて前記ガイド部材が湾曲することを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
前記調整手段は、
(c-2)前記光ディスクの温度変化特性より相対的に変形量が大きい温度変化特性の光ディスクが前記保持手段で保持される場合には、前記形状記憶合金部に通電を行うことにより前記形状記憶合金部の変形を助勢する通電手段、
を有することを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項１】
光ディスクに関する情報の読取りおよび／または書込みが可能な光学ドライブ装置であって、
(a)前記光ディスクを保持して回転駆動が可能な保持手段と、
(b)前記保持手段に保持された光ディスクの記録面にレーザ光を収束させるための対物光学系と、
(c)形状記憶合金部の変形度合いに応じた変位量で、前記対物光学系によるレーザ光の収束位置を調整可能な調整手段と、
を備えるとともに、
前記光ディスクは、温度変形があり、
前記レーザ光の収束位置に対応した箇所での変形に関する光ディスクの温度変化特性に、前記調整手段によるレーザ光の収束位置の変位に関する形状記憶合金部の温度変化特性を所定の温度範囲において略適合させていることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学ドライブ装置において、
前記形状記憶合金部を所定の引張応力で張架することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学ドライブ装置において、
７００度を超える温度で形状記憶合金部を熱処理することにより、前記形状記憶合金部の温度変化特性を前記光ディスクの温度変化特性に略適合させることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
前記形状記憶合金部は、異なる温度変化特性を有した複数の形状記憶合金からなっていることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学ドライブ装置において、
１本の形状記憶合金を複数の区間に分け、前記複数の区間それぞれを異なる温度で熱処理することにより、前記複数の形状記憶合金が形成されることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の光学ドライブ装置において、
前記複数の形状記憶合金は、平行に張架された熱処理温度の異なる複数本の形状記憶合金であることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
(d)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体、
をさらに備え、
前記調整手段は、
(c-1)前記形状記憶合金部の変形度合いに応じて前記光ヘッド本体に対する前記対物光学系の変位を与える手段、
を有することを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
(e)前記対物光学系を保持するホルダ、
をさらに備え、
前記ホルダの側面は、所定の弾性を有するとともに、
前記ホルダの側面には、前記形状記憶合金部としてフィルム状の形状記憶合金が貼設されていることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
(f)前記対物光学系を保持する光ヘッド本体と、
(g)前記光ヘッド本体をガイド部材に沿って移動させる移動手段と、
をさらに備え、
前記ガイド部材は、前記形状記憶合金部を有するとともに、前記形状記憶合金部の変形に応じて前記ガイド部材が湾曲することを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光学ドライブ装置において、
前記調整手段は、
(c-2)前記光ディスクの温度変化特性より相対的に変形量が大きい温度変化特性の光ディスクが前記保持手段で保持される場合には、前記形状記憶合金部に通電を行うことにより前記形状記憶合金部の変形を助勢する通電手段、
を有することを特徴とする光学ドライブ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−２２６８５２（Ｐ２００７−２２６８５２Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４３５９６（Ｐ２００６−４３５９６）
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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