JP2001229558A

JP2001229558A - ピックアップ用アクチュエータ

Info

Publication number: JP2001229558A
Application number: JP2000034221A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hiroi; 正樹廣居
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、軽量で、かつ、充分なチルト角度が得
られるピックアップ用アクチュエータを提供する。【解決手段】レンズを固定するレンズ固定板バネ１０
１ａと圧電素子１０２ａ〜１０２ｄとを接続し、レンズ
固定板バネ１０１ａに圧電素子１０２ａ〜１０２ｄによ
る回転力を伝える回転力伝達板バネ１０１ｂを設け、回
転力伝達板バネ１０１ｂに圧電素子１０２ａ〜１０２ｄ
によって加えられる力の力点Ｐ1と作用点Ｐ2とが、０.
５ｍｍ以上の距離を隔てて位置するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータに
係り、特に、光ディスクに対して情報を読み書きするピ
ックアップ用のアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ
（Digital Versatile Disc）といった光ディスクを用い
た情報記憶装置（以下、単に光ディスクという）が、広
く使用されている。このような光ディスクに対する情報
の書込みおよび読み出しは、ピックアップと呼ばれる装
置によって行われる。ピックアップは、レーザダイオー
ドなどの光源を備え、この光源が発する光をレンズやミ
ラーなどの光学系装置を介して光ディスクに照射する装
置である。照射された光は、光ディスクの記録層に情報
を書き込む、あるいは反射光から情報を読み出すことに
使用される。

【０００３】ところで、光ディスクは、比較的薄い樹脂
板を基板として構成されている。このような基板の表面
は、完全に平坦でなく、部分的に曲面形状を有する凹凸
を含んでいる。こうした基板の部分的な凹凸は、一般的
にうねりと呼ばれ、光ディスクの品質を損なう一因とな
っている。

【０００４】うねりのある光ディスク基板に対してピッ
クアップで光を照射した場合には、コマ収差と呼ばれる
波面収差が発生することが知られている。図１７
（ａ）、（ｂ）は、このコマ収差を説明するための図で
あって、（ａ）は、ＣＤにおけるコマ収差を、（ｂ）
は、ＤＶＤにおけるコマ収差を示している。図１７
（ａ）では、うねりのない理想的な光ディスク基板１７
２を破線で示し、これに対してうねりにより表面が傾い
たＣＤの光ディスク基板１７４を実線で示す。

【０００５】光ディスク基板１７４は、記録層１７４ａ
と透明樹脂層１７４ｂとから成る。傾きを持った光ディ
スク基板１７４に対してレンズ１７１で集光した光を照
射した場合、この光は透明樹脂層１７４ｂを通って記録
層１７４ａ上に結像する。このとき、記録層１７４ａ上
に結像された像には、図中１７３で示すコマ収差が発生
する。

【０００６】図１７（ｂ）では、うねりのない理想的な
光ディスク基板１７５を破線で示し、これに対してうね
りにより表面が傾いたＤＶＤの光ディスク基板１７７を
実線で示す。光ディスク基板１７７は、記録層１７７ａ
と透明樹脂層１７７ｂとから成っていて、ＤＶＤにおい
ても記録層１７７ａに図中１７６で示すコマ収差が発生
する。ＤＶＤの透明樹脂層１７７ｂの厚さはＣＤの透明
樹脂層１７４ｂの厚さの半分であり、このためにコマ収
差１７６は、ＣＤで発生するコマ収差１７３よりは小さ
くなる。ただし、コマ収差を抑えるために透明樹脂層を
薄くすると、光ディスク上に付着した塵や表面についた
キズによる光ディスクの書込みおよび読出しに与える影
響が大きくなるという問題もある。

【０００７】コマ収差は、信号変調度劣化、あるいは集
光された光の焦点ずれの原因ともなり得る。このため、
特開平１０−７９１３５号には、液晶板を用いて光ディ
スクに照射される光の位相を制御することにより、コマ
収差を補正することが記載されている。

【０００８】また、レンズ側の傾きを調整することによ
ってレンズと光ディスク基板とを相対的に傾きのない状
態にする技術も種々提案されている。レンズの位置を調
整するための技術としては、例えば、特開平７−６５３
９７号公報、特開平５−２０５３００号公報に示す発明
が挙げられる。特開平７−６５３９７号公報に記載され
た発明を図１８、特開平５−２０５３００号公報に記載
された発明を図１９に示して説明する。

【０００９】図１８に示した構成は、アクチュエータ１
８１をコイルと磁石とで構成している。また、図１９に
示した構成では、圧電素子であるバイモルフ変位素子１
９１上にレンズ１９２を設け、レンズ１９２を上下動し
て集光された光を光ディスク上でピント合わせすること
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−７９１３５号公報に記載された発明では、光が液
晶板を通して光ディスク上に照射されることになること
から、光の光量が減衰して情報の書込みに必要なエネル
ギーを確保し難くなるという欠点がある。また、図１８
に示した構成では、アクチュエータ自体が重く、また、
比較的大型であるためにピックアップの小型化に不利で
ある。また、コイルおよび磁石を用いたアクチュエータ
の駆動は、高速応答に不向きであるという欠点もある。
さらに、図１９に示した構成は、レンズを上下動するこ
とは可能であるものの、レンズの傾きを調整することは
できない。

【００１１】さらに、単に圧電素子を用いてレンズの傾
きを調整する構成としては、例えば、図２０、図２１に
示すものが考えられる。図２０、図２１に示した構成
は、いずれも図示しないレンズなどの光学系装置を固定
する固定部１ａが設けられた固定板１に延出部１ｂを設
け、この延出部１ｂに直接圧電素子２を取り付けてい
る。ただし、このような図２０、図２１に示した構成に
は、圧電素子による変位量が小さく、レンズがうねりに
追従するのに充分な傾き角度(チルト角)を得ることがで
きないという欠点がある。

【００１２】本発明は、以上の課題を解決するためにな
されたものであり、小型、軽量で、かつ、レンズの傾き
を調整するのに充分なチルト角度が得られてコマ収差を
なくすことができるピックアップ用アクチュエータを提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、以下の手
段によって解決できる。すなわち、請求項１記載の発明
は、光源から光ディスクに光を導く光学装置を固定する
固定手段と、前記固定手段に回転力を加えることによ
り、前記固定手段を所定の一軸であるチルト軸を中心に
して傾ける回転力付与手段と、前記固定手段と前記回転
力付与手段とを接続し、前記回転力付与手段によって加
えられる回転力を前記固定手段に伝える回転力伝達手段
と、を有してなり、前記回転力伝達手段に対して前記回
転力付与手段が加える力の力点と、前記回転力付与手段
によって与えられる力が前記固定手段に作用する作用点
とが、０.５ｍｍ以上であって、かつ、前記回転力付与
手段が前記固定手段を傾けることが可能な上限距離以下
の距離を隔てて位置することを特徴とするものである。

【００１４】このように構成することにより、回転力伝
達手段に対して回転力付与手段が加える力の力点と、回
転力付与手段によって与えられる力が固定手段に作用す
る作用点との距離を、０.５ｍｍ以上にすることができ
る。このため、回転力付与手段は、光学装置を介して照
射される光が光ディスクのうねりに追従するのに適切な
変位を固定手段に与えることができる。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、前記回転
力付与手段が、電力を供給することによって変形する圧
電素子であることを特徴とするものである。

【００１６】このように構成することによって、小型、
軽量で、しかも高精度に駆動する回転力付与手段を実現
することができる。

【００１７】また、請求項３に記載の発明は、前記回転
力伝達手段が、前記固定手段に直接接続される板バネで
あることを特徴とするものである。

【００１８】このように構成することにより、固定手段
の構成を簡易にし、また、比較的簡易な構成で効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
きる。

【００１９】また、請求項４に記載の発明は、前記回転
力伝達手段が、前記チルト軸に平行に延出する延出部を
介して前記固定手段に接続される板バネであることを特
徴とするものである。

【００２０】このように構成することにより、固定手段
に対する回転力伝達手段のレイアウトの自由度が増し、
より効率的に回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現
することができる。また、回転力伝達手段が固定手段に
対してチルト軸と直交する方向（チルト方向）に力を作
用することができ、より効率良く固定手段に回転力を伝
達することができる。

【００２１】また、請求項５に記載の発明は、前記回転
力伝達手段が、前記チルト軸に平行な方向と、前記チル
ト軸と同一平面上にあって前記チルト軸と直交する方向
とに延びるＬ字形状の板バネであることを特徴とするも
のである。

【００２２】このように構成することにより、板バネで
ある回転力伝達手段が回転軸と直交する方向によりたわ
みやすくなり、与えられた回転力をチルト方向の回転力
に変換しやすくなる。また、回転力伝達手段のチルト方
向に占めるスペースを抑えながら力点と作用点との距離
を充分にとることができる。

【００２３】また、請求項６に記載の発明は、前記回転
力伝達手段において、前記チルト軸と同一平面上にあっ
て前記チルト軸に直交する方向に延びる部位の剛性は、
前記チルト軸に平行な方向に延びる部位の剛性よりも小
さいことを特徴とするものである。

【００２４】このように構成することにより、回転力伝
達手段は、チルト軸に直交する方向によりたわみやすく
なり、与えられた回転力をチルト方向の回転力に変換し
やすくなる。

【００２５】また、請求項７に記載の発明は、前記回転
力伝達手段において、前記チルト軸と同一平面上にあっ
て前記チルト軸と直交する方向に延びる部位は、前記チ
ルト軸に平行な方向に延びる部位よりも長いことを特徴
とするものである。

【００２６】このように構成することにより、回転力伝
達手段は、チルト軸に直交する方向によりたわみやすく
なり、与えられた回転力をチルト方向の回転力に変換し
やすくなる。

【００２７】また、請求項８に記載の発明は、前記回転
力伝達手段において、前記チルト軸と同一平面上にあっ
て前記チルト軸と直交する方向に延びる部位は、前記チ
ルト軸に平行な方向に延びる部位よりも細いことを特徴
とするものである。

【００２８】このように構成することにより、回転力伝
達手段は、チルト軸に直交する方向によりたわみやすく
なり、与えられた回転力をチルト方向の回転力に変換し
やすくなる。

【００２９】また、請求項９に記載の発明は、前記回転
力伝達手段において、前記チルト軸と同一平面上にあっ
て前記チルト軸と直交する方向に延びる部位は、前記チ
ルト軸に平行な方向に延びる部位よりも薄いことを特徴
とするものである。

【００３０】このように構成することにより、回転力伝
達手段は、チルト軸に直交する方向によりたわみやすく
なり、与えられた回転力をチルト方向の回転力に変換し
やすくなる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態１〜３
について説明する。（実施の形態１）図１、図２は、実施の形態１のピック
アップ用アクチュエータ（以下、本実施の形態中では単
にアクチュエータという）を説明する図である。図１
は、実施の形態１のアクチュエータの斜視図であって、
図２は、その上面図である。

【００３２】図１に示したように、実施の形態１のアク
チュエータは、光源から光ディスクに光を導く光学装置
（本実施の形態では対物レンズ１００）を固定するレン
ズ固定板バネ１０１ａを有している。レンズ固定板バネ
１０１ａには、対物レンズ１００を固定するための穴部
Ｃが設けられている。また、実施の形態１のアクチュエ
ータは、レンズ固定板バネ１０１ａに回転方向の回転力
を加えることにより、レンズ固定板バネ１０１ａを所定
の一軸であるチルト軸を中心にして傾ける４つの圧電素
子１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、レンズ
固定板バネ１０１ａと圧電素子１０２ａ〜１０２ｄとを
接続し、圧電素子１０２ａ〜１０２ｄによって加えられ
る回転力をレンズ固定板バネ１０１ａに伝える回転力伝
達板バネ１０１ｂとを有している。

【００３３】本発明の実施の形態では、４つの圧電素子
１０２ａ〜１０２ｄのうちの圧電素子１０２ａと圧電素
子１０２ｄとが対向し、圧電素子１０２ｂと圧電素子１
０２ｃとが対向するように配置する。対向して配置され
た圧電素子１０２ａと圧電素子１０２ｄとは、それぞ
れ、方向および大きさが同一の力をレンズ固定板バネ１
０１ａに加える。

【００３４】一方、圧電素子１０２ｂと圧電素子１０２
ｃとは、それぞれ、圧電素子１０２ａ、圧電素子１０２
ｄと反対方向であって、かつ大きさが同一の力をレンズ
固定板バネ１０１ａに加える。この結果、対物レンズ１
００を搭載したレンズ固定板バネ１０１ａは、矢線Ａと
して示した方向に傾くように動作する。なお、以降、こ
のような動作をチルト動作といい、この傾き方向をチル
ト方向というものとする。

【００３５】また、レンズ固定板バネ１０１ａは、支持
板バネ１０１ｃ、支持板バネ１０１ｆを介して固定板バ
ネ１０１ｄに接続され、固定板バネ１０１ｄは、図示し
ないベースなどに固定されている。なお、本発明の実施
の形態１〜３では、いずれもチルト軸がと一致する軸を
ｘ軸とし、ｘ軸と同一表面上にあって、かつ、ｘ軸と直
交する方向の軸をｙ軸とする。このｙ軸は、チルト方向
に一致する。そして、ｘ軸、ｙ軸の両方と直交する軸を
ｚ軸とする。

【００３６】図２に示したように、レンズ固定板バネ１
０１ａ、回転力伝達板バネ１０１ｂおよびそれに続く板
バネ部分１０１ｅ（回転力伝達板バネ１０１ｂ、板バネ
部分１０１ｅを合わせて板バネ部分１０１ｇとする）、
支持板バネ１０１ｃ、支持板バネ１０１ｆ、固定板バネ
１０１ｄは、一枚の板バネから成形されている。板バネ
部分１０１ｇにおいては、このうちの板バネ部分１０１
ｅに圧電素子１０２ａ〜１０２ｄのいずれかが取り付け
られる。そして、圧電素子１０２ａ〜１０２ｄのいずれ
かが取り付けられていない部分が回転力伝達板バネ１０
１ｂになる。

【００３７】また、支持板バネ１０１ｆは、ｘ軸上にあ
ってチルト軸と一致し、かつ、チルト動作時にひねられ
易いようにｙ軸方向の長さ（幅）が比較的細い形状とな
っている。一方、支持板バネ１０１ｃは、特に固定され
てはいないものの支持板バネ１０１ｆよりも幅が広く、
このためによれたりねじれたりすることはない。

【００３８】図３（ａ）、（ｂ）は、板バネ部分１０１
ｅに取り付けられる圧電素子１０２ａを説明する図であ
って、いずれも図２中に示した矢線Ｂの方向から見た圧
電素子１０２ａの状態を示す図である。ただし、圧電素
子１０２ａ〜１０２ｄは、いずれも同様に構成されてい
るため、圧電素子１０２ａについてのみ図示して圧電素
子１０２ｂ〜１０２ｄについては図示および説明を省略
するものとする。

【００３９】圧電素子１０２ａは、いわゆる圧電バイモ
ルフ変位素子であり、それぞれ圧電材料である上素子部
３０２、下素子部３０３が板バネ部分１０１ｅの裏表に
取り付けられる。圧電素子１０２ａは、電圧が印加され
ると、今仮にＰ１を固定して他端が自由端とすると、例
えば上素子部３０２が横方向に伸張し下素子部３０３が
横方向に収縮するため、図中に示したｚ方向にΔｚ変位
する。この結果、反対に自由端としていた側を固定端と
すると、Ｐ１側が変位しようとするため、点Ｐ1を力点
として回転力伝達板バネ１０１ｂに作用する力が発生す
る。

【００４０】また、圧電素子のｚ方向の変位の方向は、
印加される電圧の極性によって逆転する。このため、圧
電素子１０２ａおよび圧電素子１０２ｄと圧電素子１０
２ｂおよび圧電素子１０２ｃとにそれぞれ極性の異なる
電圧を印加することによって図１中に矢線Ａで示した方
向に対物レンズ１００およびレンズ固定板バネ１０１ａ
をチルト動作させることができる。

【００４１】また、この際、２対の圧電素子１０２ａ、
圧電素子１０２ｄと圧電素子１０２ｂ、圧電素子１０２
ｃとは、それぞれ対となる圧電素子が取り付けられた板
バネ部分１０１ｅが一直線上に位置するようにレンズ固
定板バネ１０１ａに接続されている。このため、各対の
圧電素子によって加えられる力は、効率良くレンズ固定
板バネ１０１ａに作用してレンズ固定板バネ１０１ａを
チルト動作させることができる。

【００４２】ここで、圧電素子１０２ａ〜１０２ｄによ
って回転力伝達板バネ１０１ｂに加えられる力の力点と
作用点とについて説明する。図４は、図２の一部を拡大
して示す図である。図示するように、回転力伝達板バネ
１０１ｂと板バネ部分１０１ｅとの境界が、力点Ｐ1と
なる。力点Ｐ1に加えられた力は、回転力伝達板バネ１
０１ｂを介してレンズ固定板バネ１０１ａに伝えられ、
回転力伝達板バネ１０１ｂとレンズ固定板バネ１０１ａ
との境界を作用点Ｐ2としてレンズ固定板バネ１０１ａ
を押し上げる、あるいは押し下げる。

【００４３】なお、本発明の実施の形態１〜３では、い
ずれも力点Ｐ1と作用点Ｐ2とが、０.５ｍｍ以上であっ
て、かつ、圧電素子１０２ａ〜１０２ｄがレンズ固定板
バネ１０１ａをチルト動作できる上限距離以下の距離を
隔てて位置するように回転力伝達板バネ１０１ｂを構成
している。このようにすることにより、レンズ固定板バ
ネ１０１ａは、光ディスク表面のうねりに対して追従す
るのに最低限必要と思われる角度である０．２度以上傾
いてチルト動作することができる。

【００４４】図５は、力点、作用点間の距離と作用点の
ｚ軸方向の変位との関係を示す図である。このグラフで
は、横軸には力点・作用点間の距離（ｍｍ）を、縦軸に
は作用点のｚ方向変位を示している。なお、この変位
は、所定の変位の範囲を０〜１として規格化した値とな
っている。また、縦軸中に示したＳは、光ディスク表面
のうねりに対して追従するのに最低限必要と思われる対
物レンズ１００のチルト角度（０．２度）が得られる作
用点の変位を示すものである。

【００４５】図５によれば、チルト角度０．２度が得ら
れる作用点の変位Ｓ以上の変位は、力点Ｐ1、作用点Ｐ2
間の距離が０．５ｍｍ以上の範囲で得られるようになる
ことが明らかである。なお、図５に示した結果は、後の
実施の形態３で示すｘ軸方向とｙ軸方向とに延びたＬ字
状の回転力伝達板バネを備えたアクチュエータのもので
あって、変位のばらつき（特に力点・作用点間距離が同
じ０．５ｍｍである２点）はＬ字状の回転力伝達板バネ
の形状の相違によるものである。なお、この結果につい
ては、実施の形態３でさらに詳述するものとする。

【００４６】また、本発明の実施の形態では、いずれ
も、対物レンズ１００と光ディスク面との平行度を図示
しないモニタ部でモニタしている。そして、このモニタ
結果に基づいて図示しない制御部によって圧電素子１０
２ａ〜１０２ｄに加える電圧の極性および値を制御し、
対物レンズ１００と光ディスク面とが常に平行になるよ
うにレンズ固定板バネ１０１ａのチルト動作を制御して
いる。

【００４７】このような制御により、アクチュエータ
は、光ディスク面のうねりに応じて力点Ｐ1に力を発生
させることができる。力点Ｐ1に発生した力は、回転力
伝達板バネ１０１ｂを介して作用点Ｐ2に伝えられる。
この際、実施の形態１のアクチュエータでは、回転力伝
達板バネ１０１ｂが比較的狭い幅を持つ上に、力点Ｐ1
と作用点Ｐ2とが０．５ｍｍ以上離れて位置することか
ら充分にたわむ、あるいはねじられて力点Ｐ1で発生し
た力を効率良く作用点Ｐ2に伝えることができる。

【００４８】この結果、レンズ固定板バネ１０１ａに
は、４つの作用点Ｐ2によりｘ軸を境にして反対方向の
力が加えられることになる。したがって、作用点Ｐ2に
伝えられた力はレンズ固定板バネ１０１ａをスムーズに
チルト動作させ、対物レンズ１００と光ディスク面とを
互いに平行にしておくことができる。このような実施の
形態１のアクチュエータは、ピックアップから光ディス
クに照射される光の光軸を光ディスク面に対して常に垂
直にし、光軸の傾きによって発生するコマ収差を抑える
ことが可能になる。

【００４９】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２について説明する。図６、図７、図８は、実施の形態
２のアクチュエータを説明する図である。図６は、実施
の形態２のアクチュエータの斜視図であって、図７は、
その上面図である。さらに、図８は、図７に示したアク
チュエータの力点および作用点について説明するために
図７の一部を拡大して示す図である。なお、図６〜８に
示した構成のうち、図１、図２、図４に示した構成と同
様の構成については同様の符号を付し説明の一部を略す
ものとする。

【００５０】図６に示したように、実施の形態２のアク
チュエータは、対物レンズ１００を固定するレンズ固定
板バネ６０１ａを有している。また、実施の形態２のア
クチュエータは、４つの圧電素子１０２ａ、１０２ｂ、
１０２ｃ、１０２ｄと、レンズ固定板バネ６０１ａから
チルト軸に平行に延出する延出部６０１ｈと、延出部６
０１ｈを介してレンズ固定板バネ６０１ａと圧電素子１
０２ａ〜１０２ｄとを接続し、圧電素子１０２ａ〜１０
２ｄによって加えられる回転力をレンズ固定板バネ６０
１ａに伝える回転力伝達板バネ６０１ｂとを有してい
る。

【００５１】図７に示したように、レンズ固定板バネ６
０１ａ、回転力伝達板バネ６０１ｂおよびそれに続く板
バネ部分６０１ｅ（回転力伝達板バネ６０１ｂ、板バネ
部分６０１ｅを合わせて板バネ部分６０１ｇとする）、
延出部６０１ｈ、支持板バネ６０１ｃ、支持板バネ６０
１ｆ、固定板バネ６０１ｄは、一枚の板バネから成形さ
れている。板バネ部分６０１ｇにおいては、このうちの
板バネ部分６０１ｅに圧電素子１０２ａ〜１０２ｄのい
ずれかが取り付けられる。そして、圧電素子１０２ａ〜
１０２ｄのいずれかが取り付けられていない部分が回転
力伝達板バネ６０１ｂになる。

【００５２】また、支持板バネ６０１ｆは、チルト軸と
一致し、かつ、チルト動作時にひねられ易いように幅が
比較的細い形状となっている。一方、支持板バネ６０１
ｃは、特に固定されてはいないものの支持板バネ６０１
ｆよりも幅が広いためによれたりねじれたりすることは
ない。

【００５３】図８に示したように、実施の形態２におい
ても、回転力伝達板バネ６０１ｂとレンズ固定板バネ６
０１ａとの境界が、力点Ｐ3となる。力点Ｐ3に加えられ
た力は、回転力伝達板バネ６０１ｂを介してレンズ固定
板バネ６０１ａに伝えられ、レンズ固定板バネ６０１ａ
と回転力伝達板バネ６０１ｂとの境界を作用点Ｐ4とし
てレンズ固定板バネ６０１ａを押し上げる、あるいは押
し下げる。

【００５４】回転力伝達板バネ６０１ｂは、力点Ｐ3と
作用点Ｐ4とが０.５ｍｍ以上であって、かつ、圧電素子
１０２ａ〜１０２ｄがレンズ固定板バネ６０１ａを回転
できる上限距離以下の距離を隔てて位置するように構成
されている。このため、レンズ固定板バネ６０１ａは、
光ディスク表面のうねりに対して追従するのに最低限必
要と思われる０．２度以上傾いてチルト動作することが
できる。また、実施の形態２では、チルト方向に沿って
回転力伝達板バネ６０１ｂを設けたことによってより効
率的に圧電素子１０２ａ〜１０２ｄによって加えられる
力をチルト方向の回転力に変換することができる。

【００５５】このような実施の形態２のアクチュエータ
によれば、作用点Ｐ4に伝えられた力によりレンズ固定
板バネ６０１ａをより効率良くチルト動作させ、対物レ
ンズ１００と光ディスク面とを互いに平行にしておくこ
とができる。この結果、ピックアップから光ディスクに
照射される光の光軸を光ディスク面に対して常に垂直に
し、光軸の傾きによって発生するコマ収差をいっそう効
果的に抑えることが可能になる。

【００５６】また、実施の形態２によれば、延出部６０
１ｈを設けたことによってレンズ固定板バネ６０１ａと
回転力伝達板バネ６０１ｂとの接続の自由度が増す。こ
のため、レンズ固定板バネ６０１ａをより効率的にチル
ト動作させるように圧電素子を接続することができる。

【００５７】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３について説明する。図９は、実施の形態３のアクチュ
エータを説明する図である。なお、図９に示した構成の
うち、図４、図８に示した構成と同様の構成については
同様の符号を付し説明の一部を略すものとする。

【００５８】図９に示した実施の形態３のアクチュエー
タは、実施の形態１、実施の形態２のアクチュエータと
同様に対物レンズ１００を固定するレンズ固定板バネ９
０１ａを有している。また、実施の形態３のアクチュエ
ータは、４つの圧電素子１０２ａ、１０２ｂ、１０２
ｃ、１０２ｄと、レンズ固定板バネ９０１ａと圧電素子
１０２ａ〜１０２ｄとを接続し、圧電素子１０２ａ〜１
０２ｄによって加えられる回転力をレンズ固定板バネ９
０１ａに伝える回転力伝達板バネ９０１ｂを有してい
る。図示するように、実施の形態３のピックアップ用ア
クチュエータの回転力伝達板バネ９０１ｂは、チルト軸
に平行な方向とチルト軸と同一平面上にあってチルト軸
と直交する方向、つまりチルト方向とに延びるＬ字形状
の板バネである。

【００５９】図９に示したように、レンズ固定板バネ９
０１ａ、回転力伝達板バネ９０１ｂおよびそれに続く板
バネ部分９０１ｅ（回転力伝達板バネ９０１ｂ、板バネ
部分９０１ｅを合わせて板バネ部分９０１ｇとする）、
支持板バネ９０１ｃ、支持板バネ９０１ｆ、固定板バネ
９０１ｄは、一枚の板バネから成形されている。板バネ
部分９０１ｇにおいては、このうちの板バネ部分９０１
ｅに圧電素子１０２ａ〜１０２ｄのいずれかが取り付け
られる。そして、圧電素子１０２ａ〜１０２ｄのいずれ
かが取り付けられていない部分がＬ字状の回転力伝達板
バネ９０１ｂになる。

【００６０】また、支持板バネ９０１ｆは、チルト軸と
一致し、かつ、チルト動作時にひねられ易いように幅が
比較的細い形状となっている。一方、支持板バネ９０１
ｃは、特に固定されてはいないものの支持板バネ９０１
ｆよりも幅が広いためによれたりねじれたりすることは
ない。

【００６１】実施の形態３では、回転力伝達板バネ９０
１ｂとレンズ固定板バネ９０１ａとの境界が力点Ｐ5と
なる。力点Ｐ5に加えられた力は、回転力伝達板バネ９
０１ｂを介してレンズ固定板バネ９０１ａに伝えられ、
レンズ固定板バネ９０１ａと回転力伝達板バネ９０１ｂ
との境界を作用点Ｐ6としてレンズ固定板バネ９０１ａ
を押し上げる、あるいは押し下げる。

【００６２】なお、Ｌ字状の回転力伝達板バネ９０１ｂ
は、力点Ｐ5と作用点Ｐ6とが、０.５ｍｍ以上であっ
て、かつ、圧電素子１０２ａ〜１０２ｄがレンズ固定板
バネ９０１ａをチルト動作させることができる上限距離
以下の距離を隔てて位置するように構成されている。こ
のため、レンズ固定板バネ９０１ａは、光ディスク表面
のうねりに対して追従可能な角度である０．２度以上傾
いてチルト動作することができる。なおＬ字状の回転力
伝達板バネ９０１ｂの力点Ｐ5と作用点Ｐ6との距離Ｌ
は、図９中に示したＬ_x，Ｌ_yの長さに基づいて以下のよ
うに決定される。Ｌ＝（Ｌ_x ²＋Ｌ_y ²）^1/2

【００６３】図１０は、図５に示した力点・作用点間距
離と作用点のｚ軸方向変位との関係を、さらにＬ_x，Ｌ_y
の長さと作用点のｚ軸方向変位との関係として書き直し
たグラフである。図１０のグラフは、横軸にはＬ_yの長
さ（ｍｍ）を、縦軸には作用点のｚ方向変位を規格化し
て示している。また、縦軸中に示したＳは、光ディスク
表面のうねりに対して追従するのに最低限必要と思われ
る対物レンズ１００のチルト角度（０．２度）が得られ
る変位を示すものである。

【００６４】図１０によれば、図中に示したプロット
ｏ、プロットｐ、プロットｑのうち、プロットｏ、プロ
ットｐは、０．２度以上のチルト角度を得るために必要
な変位Ｓを得ることができないことがわかる。プロット
ｏの力点・作用点間距離は０．４２ｍｍ、プロットｐの
力点・作用点間距離は０．５０ｍｍである。

【００６５】また、図中のプロットｑは、プロットｐと
同じ０．５ｍｍの力点・作用点間距離を持ちながら変位
Ｓを得ることができる。ただし、プロットｐとプロット
ｒとには、プロットｐではＬ_yよりもＬ_xが長い（Ｌ_x＝
０．４ｍｍ，Ｌ_y＝０．３ｍｍ）のに対し、プロットｑ
ではＬ_xよりもＬ_yが長い（Ｌ_x＝０．３ｍｍ，Ｌ_y＝０．
４ｍｍ）という相違がある。

【００６６】図１０によれば、この他にも力点・作用点
間の距離が等しい場合、Ｌ_xの値よりＬ_yの値が大きい方
が大きな作用点の変位を得ている例があることがわかる
（たとえば、Ｌ_x＝１．０ｍｍ，Ｌ_y＝０．４ｍｍの組み
合わせと、Ｌ_x＝０．４ｍｍ，Ｌ_y＝１．０ｍｍの組み合
わせ、Ｌ_x＝０．８ｍｍ，Ｌ_y＝０．４ｍｍの組み合わせ
と、Ｌ_x＝０．４ｍｍ，Ｌ_y＝０．８ｍｍの組み合わせな
ど）。

【００６７】このような相違は、力点・作用点間距離が
同じであっても、Ｌ_xの値よりＬ_yの値が大きい方がチル
ト方向に回転力伝達板バネ９０１ｂの剛性が小さくな
り、チルト方向の変位をより充分に得られるために生じ
たものである。このため、実施の形態３では、Ｌ字状の
回転力伝達板バネのうち、チルト方向に延びる部位（Ｌ
_y部位という）の剛性が、チルト軸に平行な方向に延び
る部位（Ｌ_x部位という）の剛性よりも小さくなるよう
に構成するものとする。

【００６８】図１１、図１２、図１３は、Ｌ_y部位の剛
性がＬ_x部位の剛性よりも小さくなる構成の他の例を説
明するための図である。図１１に示した構成は、Ｌ字状
の回転力伝達板バネ１１０１ｂのうち、Ｌ_y部位の長さ
Ｌ_yをＬ_x部位の長さＬ_xよりも長くすることによってＬ_y
部位の剛性をＬ_x部位よりも小さくしている。なお、こ
の長さの比は、Ｌ_x：Ｌ_y＝１：１〜１：２が望ましい。

【００６９】また、図１２に示した構成は、Ｌ字状の回
転力伝達板バネ１２０１ｂのうち、Ｌ_y部位のｙ方向の
長さである幅Ｗ_yをＬ_x部位のｘ方向の長さである幅Ｗ_x
よりも長くする、つまり、Ｌ_y部位をＬ_x部位よりも細く
することによってＬ_y部位の剛性をＬ_x部位よりも小さく
している。なお、この幅の比は、Ｗ_x：Ｗ_y＝１：１〜
８：１が望ましい。

【００７０】さらに、図１３の構成では、回転力伝達板
バネ１３０１ｂのうち、Ｌ_y部位の厚さＴ_yをＬ_x部位の
厚さＴ_xよりも薄くすることによってＬ_y部位の剛性をＬ
_x部位よりも小さくしている。なお、この厚さの比は、
Ｔ_x：Ｔ_y＝１：１〜２：１が望ましい。

【００７１】以上述べた実施の形態３では、回転力伝達
板バネをＬ字形状とし、チルト方向に沿って回転力伝達
板バネを延ばすように構成している。このため、より効
率的に圧電素子１０２ａ〜１０２ｄによって加えられる
力をチルト方向の回転力に変換することができる。

【００７２】さらに、実施の形態３では、回転力伝達板
バネのうちのチルト方向に沿って延びる部位の剛性をチ
ルト軸に沿って延びる部位の剛性よりも小さくなるよう
に回転力伝達板バネを構成している。このため、回転力
伝達板バネのチルト方向に沿って延びる部位が充分にた
わみ、回転力をレンズ固定板バネにいっそう効果的に伝
達することができる。そして、レンズ固定板バネをより
効率良くチルト動作させ、ピックアップから光ディスク
に照射される光の光軸を光ディスク面に対して常に垂直
にし、光軸の傾きによって発生するコマ収差をいっそう
効果的に抑えることが可能になる。

【００７３】なお、本発明のピックアップ用アクチュエ
ータは、以上述べた実施の形態に限定されるものではな
い。たとえば、図１４のように、アクチュエータに４
対、合計８個の圧電素子１０２ａ〜１０２ｈを設け、２
方向にチルト動作させるようにしても良い。

【００７４】また、図１５のように支持板バネを設けな
い構成としても良い。さらに、図１５に示した圧電素子
１０２ａ、圧電素子１０２ｂを１対とし、また、圧電素
子１０２ｃ、圧電素子１０２ｄを他の１対として同じ極
性の電圧を加えるようにしても良い。このようにした場
合、図１５に示したアクチュエータは、図中のｙ軸をチ
ルト軸としてチルト動作することができるようになる。
さらに、図１５に示した圧電素子１０２ａ〜１０２ｄに
同じ極性の電圧を加えることによってレンズ固定板バネ
１５０１ａをｚ軸方向に駆動してフォーカスを合わせる
ようにすることもできる。

【００７５】また、実施の形態３で述べたＬ字状の回転
力伝達板バネは、特にＬ_x部位とＬ_y部位とが互いに直角
を成すものでなくても良く、また、Ｒを持つ形状のもの
であっても良い。さらに、Ｌ_x部位よりもＬ_y部位の剛性
を小さくするための長さ、幅、厚さといった条件は、混
合して使用するものであっても良い。

【００７６】また、本発明のアクチュエータでは、圧電
素子の配置も上述した実施の形態１〜３に限定されるも
のではない。すなわち、例えば、図１６のように圧電素
子１０２ａ〜１０２ｄをｙ軸方向に沿って配置しても良
い。このように配置しても同様の効果が得られる。

【００７７】さらに、実施の形態１〜３では、いずれも
対物レンズをチルト動作させるものとしてアクチュエー
タを構成している。しかし、本発明はこのような例に限
定されるものではなく、例えば立ち上げミラーといった
他の光学装置をチルト動作させることも可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上説明した本発明は、以下の効果を奏
する。すなわち、請求項１に記載の発明は、回転力付与
手段が、光学装置が光学装置を介して照射される光が光
ディスクのうねりに追従するのに適切な変位を固定手段
に対して与えることができる。このため、レンズの傾き
を調整するのに充分なチルト角度が得られてコマ収差を
なくすことができるピックアップ用アクチュエータを提
供することができる。

【００７９】また、請求項２に記載の発明は、小型、軽
量で、しかも高精度に駆動する回転力付与手段を実現す
ることができ、ひいては小型軽量、かつ、高精度に動作
できるピックアップ用アクチュエータを提供することが
できる。

【００８０】また、請求項３に記載の発明は、比較的簡
易な構成で効率的に回転力を伝達できる回転力伝達手段
を実現することができ、より効率的に光学装置をチルト
動作させることができるピックアップ用アクチュエータ
を提供することができる。

【００８１】また、請求項４に記載の発明は、効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
き、より効率的に光学装置をチルト動作させることがで
きるピックアップ用アクチュエータを提供することがで
きる。さらに、固定手段に対して回転力伝達手段を自由
にレイアウトできるピックアップ用アクチュエータを提
供することができる。

【００８２】また、請求項５に記載の発明は、効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
き、より効率的に光学装置をチルト動作させることがで
きるピックアップ用アクチュエータを提供することがで
きる。また、回転力伝達手段のチルト方向に占めるスペ
ースを抑えることができる。

【００８３】また、請求項６に記載の発明は、効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
き、より効率的に光学装置をチルト動作させることがで
きるピックアップ用アクチュエータを提供することがで
きる。

【００８４】また、請求項７に記載の発明は、効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
き、より効率的に光学装置をチルト動作させることがで
きるピックアップ用アクチュエータを提供することがで
きる。

【００８５】また、請求項８に記載の発明は、効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
き、より効率的に光学装置をチルト動作させることがで
きるピックアップ用アクチュエータを提供することがで
きる。

【００８６】また、請求項９に記載の発明は、効率的に
回転力を伝達できる回転力伝達手段を実現することがで
き、より効率的に光学装置をチルト動作させることがで
きるピックアップ用アクチュエータを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のアクチュエータの斜視
図である。

【図２】本発明の実施の形態１のアクチュエータの上面
図である。

【図３】図１、図２に示した圧電素子を説明する図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態１のアクチュエータの力点
と作用点とについて説明する図である。

【図５】本発明の一実施の形態のアクチュエータの力
点、作用点間の距離と作用点の変位との関係を示す図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態２のアクチュエータの斜視
図である。

【図７】本発明の実施の形態２のアクチュエータの上面
図である。

【図８】図７、図８に示したアクチュエータの力点およ
び作用点について説明するための図である。

【図９】本発明の実施の形態３のアクチュエータを説明
する図である。

【図１０】回転力伝達板バネＬ_x，Ｌ_yの長さと作用点の
変位との関係を示す図である。

【図１１】実施の形態３の他の構成例を説明するための
図である。

【図１２】実施の形態３のさらに他の構成例を説明する
ための図である。

【図１３】実施の形態３のさらに他の構成例を説明する
ための図である。

【図１４】実施の形態１〜３に説明した以外の本発明の
アクチュエータの構成例を説明するための図である。

【図１５】実施の形態１〜３に説明した以外の本発明の
アクチュエータの構成例を説明するための他の図であ
る。

【図１６】実施の形態１〜３に説明した以外の本発明の
アクチュエータの構成例を説明するためのさらに他の図
である。

【図１７】一般的なコマ収差を説明するための図であ
る。

【図１８】従来のアクチュエータの一例を示す図であ
る。

【図１９】従来のアクチュエータの他の一例を示す図で
ある。

【図２０】圧電素子を用いてレンズの傾きを調整するア
クチュエータの構成例を説明するための図である。

【図２１】圧電素子を用いてレンズの傾きを調整するア
クチュエータの他の構成例を説明するための図である。

【符号の説明】

１００対物レンズ１０１ａ、６０１ａ、９０１ａ、１５０１ａ、１６０１
ａレンズ固定板バネ１０１ｂ、６０１ｂ、９０１ｂ、１１０１ｂ、１２０１
ｂ、１３０１ｂ回転力伝達板バネ１０１ｃ、６０１ｃ、９０１ｃ、１０１ｆ、６０１ｆ、
９０１ｆ支持板バネ１０１ｄ、６０１ｄ、９０１ｄ固定板バネ１０１ｅ、６０１ｅ、９０１ｅ、１０１ｇ、６０１ｇ、
９０１ｇ板バネ部分１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ圧電素子３０２上素子部３０３下素子部６０１ｈ延出部Ｃ穴部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から光ディスクに光を導く光学装置
を固定する固定手段と、回転力を加えることにより、前記固定手段を所定の一軸
であるチルト軸を中心にして傾ける回転力付与手段と、前記固定手段と前記回転力付与手段とを接続し、前記回
転力付与手段によって加えられる回転力を前記固定手段
に伝える回転力伝達手段と、を有してなり、前記回転力伝達手段に対して前記回転力付与手段が加え
る力の力点と前記回転力付与手段によって与えられる力
が前記固定手段に作用する作用点とが、０.５ｍｍ以上
であって、かつ、前記回転力付与手段が前記固定手段を
傾けることが可能な上限距離以下の距離を隔てて位置す
ることを特徴とするピックアップ用アクチュエータ。
【請求項２】前記回転力付与手段は、電力を供給する
ことによって変形する圧電素子であることを特徴とする
請求項１に記載のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項３】前記回転力伝達手段は、前記固定手段に
直接接続される板バネであることを特徴とする請求項１
または２に記載のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項４】前記回転力伝達手段は、前記チルト軸に
平行に延出する延出部を介して前記固定手段に接続され
る板バネであることを特徴とする請求項１または２に記
載のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項５】前記回転力伝達手段は、前記チルト軸に
平行な方向と、前記チルト軸と同一平面上にあって前記
チルト軸と直交する方向とに延びるＬ字形状の板バネで
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記
載のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項６】前記回転力伝達手段において、前記チル
ト軸と同一平面上にあって前記チルト軸に直交する方向
に延びる部位の剛性は、前記チルト軸に平行な方向に延
びる部位の剛性よりも小さいことを特徴とする請求項５
に記載のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項７】前記回転力伝達手段において、前記チル
ト軸と同一平面上にあって前記チルト軸と直交する方向
に延びる部位は、前記チルト軸に平行な方向に延びる部
位よりも長いことを特徴とする請求項５または６に記載
のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項８】前記回転力伝達手段において、前記チル
ト軸と同一平面上にあって前記チルト軸と直交する方向
に延びる部位は、前記チルト軸に平行な方向に延びる部
位よりも細いことを特徴とする請求項５〜７のいずれか
一つに記載のピックアップ用アクチュエータ。
【請求項９】前記回転力伝達手段において、前記チル
ト軸と同一平面上にあって前記チルト軸と直交する方向
に延びる部位は、前記チルト軸に平行な方向に延びる部
位よりも薄いことを特徴とする請求項５〜８のいずれか
一つに記載のピックアップ用アクチュエータ。