JP2006338788A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チルト駆動機構の構成が極めて簡素で、発熱の惧れがなく、且つ、低振動、低消費電力であって、さらに、高制御性を実現できる対物レンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】 駆動源として導電性高分子アクチュエータを用いる。対物レンズアクチュエータ３は、光ピックアップハウジング１５に対しチルト補正方向に姿勢を傾けることができる支持手段を有している。対物レンズアクチュエータの駆動力被伝達部に、適正な導電性高分子アクチュエータ１の駆動力が伝達されることにより、対物レンズを通過するレーザー光の光軸が補正される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関するものであり、特に、チルト補正の際に用いて好適なものである。

レーザー光の光軸と光ディスクの間に相対的な傾斜が生じると、レーザー光が適正に光ディスクの記録面上に収束されなくなり、そのスキューに起因する収差が生じる。かかる収差を解消するために、従来の光ピックアップ装置では、組立時において、対物レンズのチルト方向の調整を初期設定として行っていた。

この場合、適正な初期設定を行う工程が煩雑になるという問題を生じる。この問題は、青紫レーザー光を用いた次世代ＤＶＤ等、使用レーザー光の短波長化に伴い、より顕著となる。また、記録・再生動作時において対物レンズのチルト補正を動的に行いえないとの問題も生じる。

これに対し、近年、記録・再生動作時において、対物レンズをチルト方向に駆動させる光ピックアップ装置が種々検討されている。

たとえば、以下の特許文献１では、チルト制御モータによって、光ピックアップ装置全体をチルト方向に駆動させている。また、特許文献２では、コイルとマグネットによる駆動アクチュエータによって、対物レンズをトラッキング・フォーカシング方向と併せて、チルト方向にも駆動させるようにしている。

これにより、光ディスクの傾斜に応じて動的に、レーザー光の光軸がチルト補正される。また、初期設定に伴う煩雑な工程を不要なものとすることができる。
特開平８−１７１７３４号公報 特開２００５−１００５１６号公報

しかしながら、特許文献１の技術によれば、チルト制御モータおよびその周辺機構部が必要となるため、駆動装置の構成が複雑、且つ、大掛かりなものになるとの問題が生じる。また、駆動時に生じる発熱・振動等によって、光ピックアップ装置の性能が劣化する惧れがある。さらに、チルト制御モータによる消費電力の増大も問題となる。

また、特許文献２の技術によれば、チルト補正のための制御用コイルが追加されることにより、対物レンズの駆動特性が劣化するとの問題が生じる。例えば、レンズホルダーを支持する送電ワイヤーが１対追加されることにより、レンズホルダーに不要共振が生じ易くなり、また、チルト用コイルの追加による重量増加と重心バランスの乱れによって、レスポンス特性の劣化やローリングの問題も生じる。

そこで、本発明は、かかる問題を解消し、チルト駆動機構の構成が極めて簡素で、発熱の惧れがなく、且つ、低振動、低消費電力であって、さらに、高制御性を実現できる光ピックアップ装置を提供するものである。

第１の発明に係る光ピックアップ装置は、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータをハウジングに対してチルト方向に案内支持するチルト支持部と、前記アクチュエータと前記ハウジングの間に介在するとともにサーボ電圧の印加によってチルト駆動方向に寸法が変化する高分子構造体とを有することを特徴とする。

第２の発明は、前記第１の発明に係る光ピックアップ装置において、前記高分子構造体は、サーボ電圧の印加によりイオンが高分子材料層に出入りすることによって生じる体積変化により形状寸法が変化することを特徴とする。

第３の発明は、前記第１の発明に係る光ピックアップ装置において、前記高分子構造体は、サーボ電圧の印加によりイオンが高分子材料層に移動および局在することによって発生する電気的引力または斥力により変形することを特徴とする。

第４の発明は、前記第１乃至第３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記チルト支持部は、前記アクチュエータ側に形成された曲面状の凸部と、前記ハウジング側に形成されるとともに前記凸部に係合して前記アクチュエータを前記チルト方向に摺動可能とする係合部とを有することを特徴とする。

第５の発明は、前記第１乃至第３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記チルト支持部は、アクチュエータ側に配された揺動軸と、前記ハウジング側に配されるとともに前記揺動軸に係合して前記アクチュエータを前記チルト方向に揺動可能とする軸受部とを有することを特徴とする。

第６の発明は、前記第１乃至第５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記高分子構造体は、寸法変化方向の一端が前記アクチュエータに連結され、他端が前記ハウジングに連結されていることを特徴とする。

第７の発明は、前記第１乃至第５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記高分子構造体は、面に垂直な方向に変形する板形状を有しており、その両端が前記ハウジングに連結され、中間部が前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする。

本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。

ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

本発明によれば、サーボ電圧の印加によってそれ自身の寸法が変化する構造体を駆動手段として用いているため、サーボモータおよびその周辺機構部が不要となる。よって、対物レンズ駆動装置を簡素なものとし、且つ、小型化を図ることができる。

また、この構造体は、消費電力が小さく、発熱や機械的振動が殆ど発生しないため、低消費電力化を図ることができ、駆動手段からの伝熱や振動によって光ピックアップ装置の特性が悪化するといった問題が生じることもない。

さらに、この光ピックアップ装置は、上記構造体をチルト駆動手段として用いているため、レンズホルダーを支持する送電ワイヤーの増加を防ぎ、駆動時に発生する共振現象等を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。

図１に駆動源となる高分子フィルムの断面構造を示す。図示の如く、高分子フィルムは、固体電解質層と導電性高分子材料層とが積層された構造となっている。なお、高分子フィルムの平面形状は、同図左右方向（パターン（1）上に付された矢印方向）を長手方向とする細長い長方形となっている。

以下に、まず、導電性高分子材料層の構造および特性について説明する。

一般に、高分子は、モノマー分子を互いに重合させて、分子の長い鎖を形成することにより生成される。ここで、モノマー分子が重合時に、隣り同士の分子間で電子の受け渡しを行える性質を有する場合には、生成後の高分子は、導電性の高分子となり、つまり、高分子自体が導電性を有することになる。もっとも、この導電性は、半導体の導電性に近いものとなる。

なお、導電性高分子の形成に適する代表的なモノマー分子として、ピロールやチオフェンがある。これらが重合すると、ポリピロールやポリチオフェンとなる。

上記重合時に、ドーパントと呼ばれる種々のイオンを取り込ませることにより、イオン種の極性に依存して、導電性高分子自体がｐ型やｎ型の特性を持つようになる。この状態で、導電性高分子を電解質溶液に浸し、例えば電解質溶液側を負、導電性高分子側を正として電位を印加したとすると、取り込まれているドーパントイオンが正極性を持つ場合には、ドーパントイオンが電解質溶液の中に出て行く。また、これとは逆の電位を印加した場合には、ドーパントイオンが導電性高分子内に取り込まれる。ドーパントイオンが負極性を持つ場合には、これとは逆の挙動を示す。なお、電位の印加によってドーパントイオンが取り込まれると、導電性高分子材料自体の体積は増加する。逆に、ドーパントイオンが出て行くと、体積は減少する。

ここで、導電性高分子に出入りするイオン量は、印加される電位差によって決まる。つまり、所定の電位が印加されると、それと電気化学的に平衡状態になるように、導電性高分子内の取り込みイオン量（数、ｏｒ電荷量）が一義的に決まる。なお、イオンが取り込まれた（または、出て行った）状態で電位の印加を遮断した場合には、導電性高分子と電解質溶液との間で実質的にはイオンの出入りは起こらない。

ところで、上記のようにして重合時にドーパントイオンを取り込ませると、これによって、導電性高分子の素材自体にドーパントイオンによって確保された（ドーパントイオンと逆の極性を持った）イオンのポケットが形成される。ここで、導電性高分子に取り込まれるドーパントイオンには様々な大きさがある。この大きさを適宜選択することにより、導電性高分子への物理的なもぐりこみ速度を制御することができる。

図１に示す高分子フィルムは、かかる導電性高分子の特性を利用して構成されたものである。なお、同図に示す高分子フィルムでは、上記説明中の電解質溶液に替えて固体電解質層が用いられている。

（１）のパターンは、固体電解質層と導電性高分子材料層を積層させた場合の、積層パターンを示したものである。

（２）のパターンは、中間層が導電性高分子材料層であって、中間層を挟むようにして固体電解質層を形成した場合の、積層パターンを示したものである。

（３）のパターンは、中間層が固体電解質層であって、中間層を挟むようにして導電性高分子材料層を形成した場合の、積層パターンを示したものである。

なお、図１に示された全パターン（（１）から(３)のパタ−ン）における高分子フィルムは、幅方向（長手方向と積層方向に直行する方向）と積層方向の変位量が物理的に規制されている。このため、上記のように、ドーパントイオンの出入りによって導電性高分子材料層の体積が増減すると、これに応じて、高分子フィルムが長手方向に伸縮するようになる。

図１には、高分子フィルムの構成に加えて、各層に電位を印加するための回路構成を重ねて示してある。印加する電位を増減することにより、各層に取り込まれる、或いは、各層から放出されるドーパントイオンの量が変化し、これに応じて、高分子フィルムの変位量が変化する。以下に示すチルト制御装置では、印加される電位の大きさを調整することで、高分子フィルムの変位量を変化させ、これにより、チルト量が調整される。

なお、導電性高分子材料を用いた積層構造体およびその製造プロセスについては、例えば、特開２００３−３４０９８２号公報および特開２００４−８２３９５号公報にも記載されている。

図２は、チルト駆動の駆動源となる、導電性高分子アクチュエータ１の要部構成を示す図である。図示の如く、導電性高分子アクチュエータ１は、導電性高分子フィルム１ａ、接続片２ａ、接合端子１ｂから構成されている。

導電性高分子フィルム１ａは、電位を印加することにより長手方向の外形寸法が変化する上記図１に示す導電性高分子フィルムである。

接続片２ａは、一定の厚さを有する略長方形の板体からなっており、その裏面側に導電性高分子フィルム１ａの一端が接続される。かかる接続片２ａは、対物レンズアクチュエータ３を保持するフレーム２の曲面先端部に一体成形されている。

接合端子１ｂは、導電性高分子フィルム１ａの下端部が嵌合する凹部と、導電性高分子フィルム１ａに電圧を印加するための端子部を具備している。

導電性高分子アクチュエータ１のアセンブル時には、まず、導電性高分子フィルム１ａの一端を接続片２ａの接続面に接着剤によって付着させ、他端を接合端子１ｂの凹部に嵌合、固着する。

かかる導電性高分子アクチュエータ１に端子部を介して電位を印加すると、導電性高分子フィルム１ａが印加電位の大きさに応じた寸法に伸縮する。そして、このとき生じる駆動力が、接続片２ａを介してフレーム２へ伝達される。

図３および図４は、対物レンズアクチュエータ３の構成を示すものである。図示の如く、対物レンズアクチュエータ３は、フレーム２、ワイヤーガイド４、マグネット５、ヨーク６、レンズホルダー７、対物レンズ８、コイルアセンブリ１０、ワイヤー１１、カバー１３から構成されている。

フレーム２には、底部に案内凸部２ｂ（球状曲面の一部をなす形状）が一体成形され、この案内凸部２ｂの一部にレーザー光が往来するための孔部２ｃが成形されている。このフレーム２には、上述の接続片２ａと、スプリング接続孔２ｄを有するスプリング接続片２ｅが一体成形されている。また、フレーム２には、ワイヤーガイド４が植設されており、さらに、内側面に一対のマグネット５が固着された断面コの字状のヨーク６が装着されている。

レンズホルダー７には、対物レンズ８と、トラッキングコイル１０ａおよびフォーカスコイル１０ｂからなるコイルアセンブリ１０が装着されている。また、対物レンズ８の装着部分には、レーザー光の往来を確保するための孔部７ａが形成されている。レンズホルダー７は、トラッキングコイル１０ａとフォーカスコイル１０ｂが、一対のマグネット５の間に挿入された状態にて、ワイヤー１１をワイヤーガイド４と鍔部１２に連架することにより、ワイヤーガイド４に支持される。

カバー１３は、ワイヤーガイド４と、コイルセンブリ１０と、マグネット５と、ヨーク６を被うよう、フレーム２に装着される。

図５は、導電性高分子フィルム１ａを駆動源とした光ピックアップ装置１４の分解図を示すものである。図示の如く、光ピックアップ装置１４は、導電性高分子アクチュエータ１、対物レンズアクチュエータ３、光ピックアップハウジング１５、スプリング１６を備えている。

光ピックアップハウジング１５は、中空の箱形状となっており、その底面部にはミラー１７を支持するステイ１５ｄが配置されている。また、上面部には、接合端子受１５ｂと凹状孔１５ｃとスプリング固定孔１５ａが配置されている。また、前記接合端子受１５ｂには送電ケーブル１５ｅが接続されている。

スプリング１６には、両端に固定フックが形成されており、その自然長はスプリング接続孔２ｄとスプリング固定孔１５ｄとの最短距離以下の長さとなっている。これにより、光ピックアップ装置１４がアセンブルされた状態において、スプリング１６によって導電性高分子アクチュエータ１と光ピックアップハウジング１５との間に付勢力が働くようになる。

光ピックアップ装置１４のアセンブル時には、まず、対物レンズアクチュエータ３の底板部と光ピックアップハウジング１５の上板部とを互いに略平行な位置関係を維持しつつ、案内凸部２ｂを凹状孔１５ｃへ組合せる。そして、導電性高分子アクチュエータ１の一端に設けられた接合端子１ｂを光ピックアップハウジング１５の上面に配置された接合端子受１５ｂに接続する。更に、スプリング１６の一端をフレーム２のスプリング接続孔２ｄに接続する。

光源（図示せず）から光ピックアップハウジング１５内に進んできたレーザー光は、光ピックアップ装置１４のミラー１７によって、上方向へ反射される。そして、対物レンズアクチュエータ３に配された対物レンズ８に入射され、光ディスクの記録面上に収束される。

図６および図７は、光ピックアップ装置１４と光ディスク１８の関係を示す図である。

図７に示す如く、光ピックアップ装置１４と光ディスク１８の間にチルトが発生していない場合には、光ディスク１８の記録面とレーザー光の光軸が直交する状態で、レーザー光が光ディスク１８の記録面上に収束される。このとき、対物レンズアクチュエータ３は、トラッキングサーボ信号およびフォーカスサーボ信号の印加に応じて、対物レンズ８をトラッキング方向およびフォーカス方向に駆動する。これにより、レーザー光は、トラック上に適正に収束される。

図８は、図７に示す状態から、光ディスク１８が、タンジェンシャル方向に傾いたときの状態を示す模式図である。

図示の如く、光ディスク１８が傾くと、導電性高分子アクチュエータ１にチルトサーボ信号が印加される。これに応じて導電性高分子アクチュエータ１はチルトサーボ信号に応じた寸法に伸縮される（図８においては圧縮）。対物レンズアクチュエータ３は、当該伸縮量に応じて、案内凸部２ｂが凹状孔１５ｃに案内されながら、タンジェンシャル方向に揺動する。このとき、レーザー光の光軸は、図７の状態から対物レンズ傾斜角Θだけ傾く。

これにより、対物レンズアクチュエータ３を通過したレーザー光は、傾斜された光ディスク１８の記録面に垂直に入射される。

本実施例によれば、駆動源として導電性高分子フィルム１ａを用いたことにより、対物レンズのチルト補正において、モータ、リードスクリュー、電磁装置等の大掛かりなアクチュエータが不要となり、上記の如く、極めてシンプルな構成とすることができる。また、導電性高分子フィルム１ａは比較的自由に形状を与えることが可能であるため、レンズ駆動装置ないし光ピックアップ装置等の小型化を図ることができる。

また、駆動源として使用する導電性高分子フィルム１ａは、発熱や振動が殆ど発生しないため、駆動源からの熱や振動によってピックアップの特性に悪影響を及ぼすといった問題点が生じることもない。さらに、この導電性高分子フィルム１ａは消費電力が小さく、駆動時に振動が殆ど生じないため、レンズ駆動装置ないし光ピックアップ装置等の低消費電力化、低騒音化を図ることができる。

図９および図１０は本実施例にて用いられる光ピックアップ装置１４の構成を示す図である。図示の如く、実施例１と同様に光ピックアップ装置１４は、導電性高分子アクチュエータ１、対物レンズアクチュエータ３、光ピックアップハウジング１５から構成されている。

導電性高分子アクチェータ１は、上記実施例１と同様の構成である。

対物レンズアクチュエータ３は、上記図３ないし図４にて説明したように、フレーム２、ワイヤーガイド４、マグネット５、ヨーク６、レンズホルダー７、対物レンズ８、コイルアセンブリ１０、ワイヤー１１、カバー１３から構成されている。

フレーム２には、対物レンズ７の光軸に直交する直線上に一対の揺動軸２ｆが、一体成形されている。また、導電性高分子フィルム１ａは、フレーム２の裏面側部に接続されている。なお、本実施例では、フレーム２には、上記実施例１における案内凸部２ｂは形成されていない。フレーム２におけるその他の構成は、上記図３および図４にて説明した構成と同様である。

光ピックアップハウジング１５には、１対の揺動軸受１５ｆと接合端子受１５ｂが配備されている。光ピックアップハウジング１５におけるその他の構成は、上記図３および図４にて説明した構成と同様である。

アセンブル時には、対物レンズアクチュエータ３の一対の揺動軸２ｆを、それぞれ光ピックアップハウジング１５の揺動軸受１５ｆに挿入する。このとき、揺動軸２ｆの外径は揺動軸受１５ｆの内径よりも幾分小さい寸法となっている。そして、導電性高分子アクチュエータ１の一端を対物レンズアクチュエータ３の裏面に接着固定し、さらに、導電性高分子アクチュエータ１の他端を接合端子受１５ｂに接続する。

これにより、図５と同様、光ピックアップハウジング１５内のミラー１７によって上方向へ反射されたレーザー光は、対物レンズ８に入射される。そして、対物レンズ８を通過したレーザー光は光ディスク１８の記録面上に収束される。

図１１は、光ピックアップ装置１４と光ディスク１８の関係を示す図である。

図示の如く、光ピックアップ装置１４と光ディスク１８の間にチルトが発生していない場合には、光ディスク１８の記録面とレーザー光の光軸が直交する状態で、レーザー光が光ディスク１８の記録面上に収束される。

図１２は、図１１に示す状態から光ディスク１８がラジアル方向に傾いたときの状態を示す模式図である。

図示の如く、光ディスク１８が傾くと、導電性高分子アクチュエータ１に、チルトサーボ信号が印加される。これに応じて、導電性高分子アクチュエータ１はチルトサーボ信号に応じた寸法に伸縮される（図１２においては伸長）。対物レンズアクチュエータ３は、当該伸縮量に応じて、揺動軸２ｆを回転中心としてラジアル方向に揺動する。このとき、レーザー光の光軸は、図１１の状態から、対物レンズ傾斜角Θなる角度だけ傾くことになる。

これにより、対物レンズアクチュエータ３を通過したレーザー光は、傾斜された光ディスク１８の記録面に垂直に入射される。

本実施によれば、駆動源として導電性高分子フィルム１ａを用いたことにより、対物レンズのラジアルチルト補正において、モータ、リードスクリュー、電磁装置等の大掛かりなアクチュエータが不要となり、図１１ないし図１２に示す如く極めてシンプルな構成とすることができる。また、導電性高分子フィルム１ａは比較的自由に形状を与えることが可能であるため、レンズ駆動装置ないし光ピックアップ装置等の小型化を図ることができる。

また、駆動源として使用する導電性高分子フィルム１ａは、発熱や振動がほとんど発生しないため、駆動源からの熱や振動によってピックアップの特性に悪影響を及ぼすといった問題点もない。さらに、この導電性高分子フィルム１ａは消費電力が小さく、駆動時に振動が殆ど生じないため、レンズ駆動装置ないし光ピックアップ装置等の低消費電力化、低騒音化を図ることができる。

図１３に、本実施例に係る光ディスク装置１００の構成を示す。

光ディスク装置１００は、光ピックアップ装置１０１と、チルト検出回路１０２と、メイン回路１０３と、チルトサーボ回路１０４と、高分子アクチュエータ駆動回路１０５と、出力信号生成回路１０６と、判別回路１０７と、復調回路１０８を備えている。

光ピックアップ装置１０１は、上記実施例１と同様の構成を備えている。なお、光ピックアップ装置１０１には、上述の高分子アクチュエータ１０１ａの他に、光ディスク１８との間のチルトを検出するチルト検出装置１０１ｂが配されている。ここで、チルト検出装置１０１ｂは、例えば光ディスクへ光を照射するための発光部と、光ディスクからの反射光を受光する２分割センサを有するものとして構成することができる。チルトが生じていないとき、反射光は、２分割センサに等しく掛かるようにして受光される。チルトが生じると、その方向と大きさに応じて、一方のセンサにより多くの反射光が入射されるようになる。２分割センサからの信号を減算することにより、チルトエラーが検出される。

チルト検出回路１０２は、チルト検出装置１０１ｂから入力された電気信号をもとに、チルトエラー信号を生成し、メイン回路１０３に出力する。

メイン回路１０３は、あらかじめ設定されたプログラムに従って、各部を制御する。また、チルト検出回路１０２から入力されたチルトエラー信号と、判別回路１０７から入力された信号（後述）を、外部入力された再生/記録/初期設定の指令に従って後述の如く処理し、チルトサーボ回路１０４に出力する。

チルトサーボ回路１０４は、メイン回路１０３から入力された信号をもとに、チルトサーボ信号を生成し、高分子アクチュエータ１０５に出力する。

高分子アクチュエータ駆動回路１０５は、チルトサーボ回路から入力された信号をもとに、高分子アクチュエータ１０１ａの伸縮を促す信号を生成し、導電性高分子アクチュエータ１０１ａに出力する。

出力信号生成回路１０６は、光ピックアップ装置１０１に配された光検出器からの信号を演算処理して、ＲＦ信号およびジッター信号等の各種信号を生成する。

判別回路１０７は、出力信号生成回路１０６から入力された信号をもとに、チルトサーボ信号を生成し、メイン回路１０３に出力する。かかる、チルトサーボ信号の生成は、具体的には、次のようにして行われる。

すなわち、光ピックアップ装置１０１をディスク径上の予め決められた位置に移動させる。そして、その位置で、高分子アクチュエータ駆動回路１０５を駆動させ、レーザー光の光軸をタンジェンシャル方向に振動させながら、光ディスク１８に対する読取動作を実行する。

かかる読取動作時に、判別回路１０７は、出力信号再生回路１０６から入力されるジッター信号を監視する。そして、これが最も小さくなるタイミングにて、高分子アクチュエータ１０１ａに印加された駆動信号を、当該ディスク径上の位置（アドレス）と関連付けて保持する。

この動作は、ディスク径上、予め決められた数個所の位置（例えば、内周側から順にＰ１〜Ｐ６）にて行われる。各位置において保持された駆動信号は、その位置において、チルトを解消するものとなる。

判別回路１０７は、各位置（Ｐ１〜Ｐ６）にて保持した駆動信号（Ｖ１〜Ｖ６）をもとに、チルトサーボ信号を生成し、メイン回路１０３に出力する。例えば、再生位置が、Ｐ_nとＰ_n+1（ｎ：１，２，３，４，５）の間にあれば、Ｐ_nに対して保持した駆動信号Ｖ_nをチルトサーボ信号としてメイン回路１０３に出力する。再生位置がＰ₆よりも外側であれば、Ｐ₆に対応して保持した駆動信号Ｖ₆をチルトサーボ信号としてメイン回路１０３に出力する。

この他、判別回路１０７は、高分子アクチュエータ１０１ａの初期位置を与える駆動信号を検出し、メイン回路１０３に出力する。すなわち、工場出荷時等に、平面精度の高い基準ディスクを光ディスク装置に装着し、このとき、上記と同様に、ジッター信号が最小となる駆動信号を、所定の径方向位置において検出する。そして、検出した駆動信号をメイン回路１０３に出力する。

メイン回路１０３は、入力された駆動信号を、チルト方向の初期位置を与える信号として保持する。そして、上述のチルトサーボ信号の検出動作時に、レーザー光をタンジェンシャル方向に振動させる際のイニシャル信号等として、当該メモリした駆動信号を用いる。

復調回路１０８は、出力信号生成回路１０６から入力されたＲＦ信号を復調して出力信号を生成し出力する。また、復調回路１０８は、上記出力信号生成回路１０６から入力された信号をもとに、トラック位置を検出し、当該位置を示すアドレス信号を判別回路１０７に出力する。

記録動作時、メイン回路１０３は、チルト検出回路１０２から入力されたチルトエラー信号をチルトサーボ回路１０４に供給する。チルトサーボ回路１０４は、これに応じて、チルトサーボ信号を生成し、高分子アクチュエータ駆動回路１０５に出力する。これにより、高分子アクチュエータ１０１ａが駆動され、チルト補正がなされる。また、再生動作時には、メイン回路１０３は、判別回路１０７より生成された信号をチルトサーボ回路１０４に供給する。チルトサーボ回路１０４は、これに応じて、チルトサーボ信号を生成し、高分子アクチュエータ駆動回路１０５に出力する。これにより、高分子アクチュエータ１０１ａが駆動され、チルト補正がなされる。

本実施例によれば、再生動作時および記録動作時に、光軸補正が行われるので、それぞれ適した、安定した記録／再生動作を実現することができる。

本実施例では、導電性高分子アクチュエータの変更例を示す。

図１４の（４）〜（６）に、駆動源となる高分子フィルムの断面構造を示す。図示の如く、同図（４）〜（６）の高分子フィルムは、固体電解質層、導電性高分子材料層Ａ、導電性高分子材料層Ｂが積層された構造となっている。なお、各々の高分子フィルムの平面形状は、同図左右方向を長手とする細長い長方形となっている。

導電性高分子材料層Ａ、Ｂの構造および特性は、上記実施の形態における図１と同様である。ただし、図１４に示された（４）〜（６）の積層パターンにおける高分子フィルムは、積層方向の変位が物理的に規制されていない点が、上記実施例における図１と相違する。

図１４に示す「導電性高分子材料層Ａ」と「導電性高分子材料層Ｂ」は、逆極性のドーパントイオンのポケットを持つ材料である。従って、これら２つの材料に同じ電位を印加した場合には、一方は体積増加し、他方は体積減少するようになる。このため、これら２つの材料層を積層方向に配置して可撓性高分子フィルムを構成すると、この高分子フィルムは、体積の減少した方に湾曲する。

（４）のパターンでは、積層方向の変位が物理的に規制されていないため、導電性高分子材料層Ａに電位を印加すると、体積増減に応じて高分子フィルム全体が円弧形状に変形（湾曲）する。これにより、高分子フィルムは、その中央が積層方向に変位する。

（５）および（６）のパターンは、互いに逆極性のドーパントイオンのポケットを持つ導電性高分子材料層Ａ、Ｂを積層方向に配置したものである。導電性高分子材料層Ａ、Ｂに同じ電位を印加すると、一方は体積が増加し、他方は体積が減少する。この場合、高分子フィルムは、積層方向の変位が物理的に規制されていないため、上記（４）のパターンと同様、その中央が、積層方向に変位する。このとき、導電性高分子材料層Ａ、Ｂが同時に円弧形状に変形するため、（４）のパターンよりも大きな変位量が得られる。

図１５は、本実施例に係る光ピックアップ装置１４の構成を示すものである。図示の如く、光ピックアップ装置１４は、上記実施例１で説明した図６のように、導電性高分子アクチュエータ１、対物レンズアクチュエータ３、光ピックアップハウジング１５、スプリング１６（図示せず）を備えている。

導電性高分子アクチュエータ１は、板形状をした上記図１４の（４）〜（６）に示す導電性高分子フィルム１ｃが使用されている。そして、導電性高分子フィルム１ｃの一端には、電圧印加するための端子部を具備する接続端子１ｄが固着されている。

光ピックアップハウジング１５は、上面部に、端子受橋脚１５ｇと支持橋脚１５ｈが、導電性高分子アクチュエータ１のスパンと一致した状態で配置されている。

その他の構成は、上記実施例１における図５と同様である。

光ピックアップ装置１４のアセンブル時には、まず、導電性高分子アクチュエータ１の接続端子１ｄを光ピックアップハウジング１５の端子受橋脚１５ｇに接続する。そして、導電性高分子フィルム１ｃの他端を支持橋脚１５ｈに固定する。さらに、端子受橋脚１５ｇと支持橋脚１５ｈとに橋を架ける状態で配置された導電性高分子フィルム１ｃの中央部に、対物レンズアクチュエータ３に駆動力を伝達する接続片２ａを固定する。

これにより、導電性高分子アクチュエータ１にチルトサーボ信号が印加されると、これに応じて導電性高分子フィルム１ｃはチルトサーボ信号に応じて上下方向（積層方向）に変形（湾曲）される。対物レンズアクチュエータ３は、その変形量に応じて、タンジェンシャルチルト方向に揺動する。その他の挙動は、上記実施例１における図８と同様である。

また、導電性高分子フィルム１ｃを利用した導電性高分子アクチュエータ１は、上記実施例２において使用する導電性高分子アクチュエータ１に適用することも可能である。

本実施によれば、上記実施例１、２と同様、チルト補正機構を備えた光ピックアップ装置を極めてシンプルな構成とすることができる。また、駆動源からの熱や振動によってピックアップの特性が悪化することもない。さらに、低消費電力化、低騒音化を図ることができる。

上記実施例４における光ピックアップ装置１４は、導電性高分子アクチュエータ１の駆動素子を、ゲル電極層とゲル電解質層との積層構造からなる高分子フィルムに代替することによっても、同様のチルト補正動作を行いえる。

以下に、かかる高分子フィルムについて説明する。

図１４の（７）にかかる高分子フィルムの構造を示す。かかる高分子フィルムは、ゲル電極層、ゲル電解質層が積層された構造となっている。

まず、ゲル電極層およびゲル電解質層の構造および特性について説明する。

一般に、ゲルは高分子鎖の網目構造が大きな、弾力性のある高分子であり、その高分子鎖の網目構造の中に液体分子などを保持できる特性がある。ここで、高分子鎖に電荷があり、網目構造中に逆電荷を有する液体分子（イオン）があれば、当該イオンがゲル中で安定に保持されたイオン含有ゲルは、ゲル電解質となる。また、このゲル電解質の高分子の網目構造の中に、導電性を有する微粒子であるカーボン系微粒子を混合することにより、当該ゲル電解質はゲル電極となり、つまり、ゲル自体が電極のような導電性を有することとなる。

なお、ゲル電解質やゲル電極の形成に適する代表的な高分子として、ポリビリニデンフルオライドーヘキサフルオロプロピレン共重合体がある。また、高分子中の含有イオンには、常温・常圧中で安定なイオン性液体が適しており、その代表的なものとして、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド、および、１−（４−アクリロイルオキシブチル）−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェイトがある。さらに、ゲル電解質への導電性付与に適したカーボン系微粒子素材として、カーボンナノチューブ、グラファイト、フラーレンがある。

図１４（７）における高分子フィルムの積層構造は、ゲル電極、ゲル電解質、ゲル電極の順にキャストと乾燥を繰り返すことにより作成される。また、電圧は両ゲル電極層に印加される。

高分子フィルムの両電極層に電圧が印加されると、ゲル電解質層内に保持されているイオンが、その極性により一方のゲル電極層内の、特にカーボン微粒子表面近傍に移動して局在するため、表面電荷と周囲の荷電高分子との電気的引力または斥力により、隣接するカーボン微粒子どうしの距離が増減する。その結果、当該ゲル電極層が伸縮する。一方、他方のゲル電極層内からはイオンがゲル電解質層側に移動するため、内在するカーボン微粒子表面の電荷が減少し、微粒子周囲の荷電高分子との電気的引力または斥力により、やはり隣接するカーボン微粒子どうしの距離が増減する。その結果、ゲル層はやはり伸縮する。ただし、その伸縮挙動は他方のゲル電極層の伸縮挙動と逆になる。

つまり、高分子フィルムの両電極層に電圧が印加されると、一方のゲル電極層が伸び、他方のゲル電極層が縮み、その結果、高分子フィルム全体が屈曲することとなる。この際、ゲル電解質層もゲル電極層の伸縮に伴い屈曲するが、伸縮することはない。

図１４の（７）に示す高分子フィルムは、かかるゲル電極層の特性を利用して構成されたものである。各ゲル電極層の伸縮に応じて、高分子フィルム全体が円弧形状に変形（湾曲）し、これにより、高分子フィルムは、その中央部が、上下方向（積層方向）に変位する。

図１４には、高分子フィルムの構造に加えて、各層に電位を印加するための回路構成を重ねて示してある。印加する電位を増加すると、これに応じて、高分子フィルムの変位量が変化する。以下に示す駆動装置では、印加される電位の大きさを調整することで、高分子フィルムの変位量を変化させ、これにより、レンズの駆動量が調整される。

なお、ゲル電極層およびゲル電解質層からなる積層構造および素材の製造プロセスについては、たとえば、（社）計測自動制御学会 第５回 システムインテグレーション部門 講演論文集 ６５７−６５８ページおよびＳｃｉｅｎｃｅ ３００，２０７２（２００３）にも記載されている。

（７）の高分子フィルムは、図１５に示す導電性高分子フィルム１ｃに置き換えて用いることができる。この場合、高分子フィルムにサーボ電圧を印加することにより、高分子フィルムが面に垂直な方向に撓み、対物レンズアクチュエータ３がチルト方向に駆動される。

本実施によれば、上記実施例４と同様、チルト補正機構を備えた光ピックアップ装置を極めてシンプルな構成とすることができる。また、駆動源からの熱や振動によってピックアップの特性が悪化することもない。さらに、低消費電力化、低騒音化を図ることができる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係る駆動源となる高分子フィルムの断面構造を示す図 実施例１に係るチルト駆動の駆動源となる、導電性高分子アクチュエータ１の要部構成を示す図 実施例１に係る対物レンズアクチュエータの構成を示す図 実施例１に係る対物レンズアクチュエータの構成を示す図 実施例１に係る導電性高分子フィルムを駆動源とした光ピックアップ装置１４の分解図を示す図 実施例１に係る光ピックアップ装置と光ディスクの関係を示す図 実施例１に係る光ピックアップ装置と光ディスクの関係を示す図 実施例１に係る図７に示す状態から、光ディスクがタンジェンシャル方向に傾いたときの状態を示す模式図 実施例２に係る光ピックアップ装置の構成を示す図 実施例２に係る光ピックアップ装置の構成を示す図 実施例２に係る光ピックアップ装置と光ディスクの関係を示す図 実施例２に係る図１１に示す状態から光ディスク１８がラジアル方向に傾いたときの状態を示す模式図 実施例３に係る光ディスク装置の構成を示す図 実施例４に係る駆動源となる高分子フィルムの断面構造を示す図 実施例４に係る光ピックアップ装置の構成を示す図

符号の説明

１ 導電性高分子アクチュエータ
１ａ 導電性高分子フィルム
１ｂ 接合端子
１ｃ 導電性高分子フィルム
１ｄ 接続端子
２ フレーム
２ａ 接続片
２ｂ 案内凸部
２ｄ スプリング接続孔
３ 対物レンズアクチュエータ
１５ 光ピックアップハウジング
１５ａ スプリング固定孔
１５ｂ 接合端子受
１５ｃ 凹状孔
１５ｇ 端子受橋脚
１５ｈ 支持橋脚
１６ スプリング

Claims (7)

1. 対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータをハウジングに対してチルト方向に案内支持するチルト支持部と、
   前記アクチュエータと前記ハウジングの間に介在するとともにサーボ電圧の印加によってチルト駆動方向に寸法が変化する高分子構造体と、
   を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記高分子構造体は、サーボ電圧の印加によりイオンが高分子材料層に出入りすることによって生じる体積変化により形状寸法が変化する、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記高分子構造体は、サーボ電圧の印加によりイオンが高分子材料層に移動および局在することによって発生する電気的引力または斥力により変形する、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
   前記チルト支持部は、前記アクチュエータ側に形成された曲面状の凸部と、前記ハウジング側に形成されるとともに前記凸部に係合して前記アクチュエータを前記チルト方向に摺動可能とする係合部とを有する、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
   前記チルト支持部は、アクチュエータ側に配された揺動軸と、前記ハウジング側に配されるとともに前記揺動軸に係合して前記アクチュエータを前記チルト方向に揺動可能とする軸受部とを有する、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
   前記高分子構造体は、寸法変化方向の一端が前記アクチュエータに連結され、他端が前記ハウジングに連結されている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
7. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
   前記高分子構造体は、面に垂直な方向に変形する板形状を有しており、その両端が前記ハウジングに連結され、中間部が前記アクチュエータに連結されている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。

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