WO2011064988A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2011064988A1
WO2011064988A1 PCT/JP2010/006847 JP2010006847W WO2011064988A1 WO 2011064988 A1 WO2011064988 A1 WO 2011064988A1 JP 2010006847 W JP2010006847 W JP 2010006847W WO 2011064988 A1 WO2011064988 A1 WO 2011064988A1
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WO
WIPO (PCT)
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piezoelectric element
lens
drive shaft
lens holder
side member
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/006847
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English (en)
French (fr)
Inventor
学 谷
大 蓮田
進 青木
等 川村
修 中山
郁夫 信太
Original Assignee
日立マクセル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08511—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head with focus pull-in only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08547—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
    • G11B7/08552—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements using electro-optical elements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0937—Piezoelectric actuators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/025—Inertial sliding motors

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device.
  • Blu-ray Disc has been used as a mass storage medium.
  • Blu-ray discs have two or more recording layers in order to increase the storage capacity.
  • the optical pickup device needs to focus on each recording layer.
  • a method of correcting the collimating condition by displacing the collimating lens may be used.
  • the optical pickup device be as small and thin as possible so that it can be mounted on a small notebook computer or a small DVD player.
  • Patent Document 1 a configuration in which a moving object is moved by vibration generated in a piezoelectric element is known (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4).
  • FIG. 12 is a diagram showing the actuator disclosed in Patent Document 1.
  • the piezoelectric actuator 126 includes a piezoelectric element 127, a drive shaft 140, and a frame member 141 that holds them.
  • the frame member 141 includes a first support part 142, a second support part 143, a fitting part 144, and a base part 145.
  • One end 127a of the piezoelectric element 127 is fixed to a first support portion 142 provided at an end portion of the base portion 145.
  • the drive shaft 140 is slidably inserted into a hole 144a of a fitting portion 144 provided at the central portion of the base portion 145.
  • One end 140a of the drive shaft 140 is fixed in a state where it is fitted in a recess 143a of a second support portion 143 provided at an end portion of the base portion 145.
  • the other end 140b of the drive shaft 140 is in contact with the other end 127b of the piezoelectric element 127.
  • the lens barrel 109 is provided with a sliding fitting portion 146 that protrudes from the outer periphery thereof and into which the drive shaft 140 is slidably fitted.
  • the piezoelectric element 127 performs expansion and contraction in the thickness direction.
  • the piezoelectric element 127 extends and displaces at a low speed in the direction of the arrow B during the gentle rising period P1, and contracts at a high speed in the direction opposite to the arrow B at the subsequent rapid falling period P2.
  • the drive shaft 140 is displaced at a low speed in the direction of arrow B as the piezoelectric element 127 is extended and displaced.
  • the lens barrel 109 is displaced in the direction of the arrow B together with the drive shaft 140 while maintaining the state of frictional coupling with the drive shaft 140 in the sliding fitting portion 146.
  • the drive shaft 140 is displaced at a high speed in the direction opposite to the arrow B, but slippage occurs in the friction coupling portion of the sliding fitting portion 146 due to the inertial force of the lens barrel 109.
  • the lens barrel 109 remains almost on the spot (position immediately after the period P1).
  • the relative position of the lens barrel 109 with respect to the drive shaft 140 changes, and the lens barrel 109 moves from the original position in the direction of arrow B.
  • JP 2006-91210 A Patent 2625567 JP 2002-95274 A JP 2007-200490 JP
  • the piezoelectric element 127 When the piezoelectric element 127 is vibrated by applying a driving voltage of a predetermined frequency, the piezoelectric element 127 and the base part 145 are integrally fixed together, so that the base part 145 naturally vibrates together with the piezoelectric element 127.
  • the piezoelectric element 127 and the base part 145 resonate integrally, the movement amount of the lens barrel 109 cannot be controlled. Therefore, it is necessary to avoid a resonance frequency band in which the piezoelectric element 127 and the base portion 145 resonate. Therefore, conventionally, a frequency band deviating from the resonance frequency has been set as a usable frequency band that can guarantee operation.
  • the resonance frequency depends on the shape and weight of the base portion 145, the bonding state between the piezoelectric element 127 and the base portion 145, and the like, and varies depending on the product. There are a plurality of resonance frequencies. Therefore, the usable frequency band that can guarantee operation is limited to a narrow range.
  • the use frequency band is limited to a narrow range, in order to respond to a request for high-speed writing or reading, a driving voltage having a waveform with a wide width of one cycle so as to maximize the movement amount. And a frequency corresponding to this width was set as the use frequency band.
  • a Blu-ray disc has a plurality of recording layers, and very high-precision focusing is required.
  • the amount of movement between the layers is increased (coarse movement), while focusing is optimized in the vicinity of the focusing layer. It is preferable that fine adjustment is possible with fine movement.
  • a short-cycle driving voltage must be applied to the piezoelectric element at a high frequency. In this case, it is necessary to increase the operating frequency.
  • the operating frequency range be wide from a low frequency to a high frequency.
  • the frequency band to be used is widened, the possibility of overlapping with the resonance frequency as described above increases more remarkably. In such a case, accurate collimation correction may be difficult, or the product yield may be significantly reduced.
  • an optical pickup device including a drive device that can freely set the frequency of a drive waveform that can be applied to a piezoelectric element without causing resonance with the base portion.
  • An object of the present invention is a light that can freely set a frequency of a driving waveform applied to a piezoelectric element in a wide range and can realize high-speed and high-precision interlayer movement with respect to an optical disc having a plurality of recording layers (for example, a Blu-ray disc).
  • the object is to provide a pickup device.
  • the optical pickup device of the present invention is An optical pickup device that records or reads information by irradiating light onto an optical recording medium, Comprising a lens unit movably provided along the optical axis;
  • the lens unit is A fixed side member fixed to the base portion;
  • a lens held by the lens holder The drive shaft is engaged with the fixed side member in a slidable state along the longitudinal direction of the drive shaft,
  • the coupling body is displaced with respect to the fixed-side member in response to driving of the piezoelectric element,
  • the lens holder and the lens are displaced with respect to the fixed member together with the coupling body.
  • the optical pickup device of the present invention is An optical pickup device that records or reads information by irradiating light onto an optical recording medium, Comprising a lens unit movably provided along the optical axis;
  • the lens unit is A fixed side member fixed to the base portion;
  • a drive shaft that receives vibrations generated by the piezoelectric element;
  • the drive shaft is engaged with the fixed side member in a slidable state along the longitudinal direction of the drive shaft,
  • the piezoelectric element and the drive shaft are displaced with respect to the fixed-side member according to driving of the piezoelectric element,
  • the lens holder and the lens are displaced with respect to the fixed member together with the piezoelectric element and the drive shaft.
  • the optical pickup device of the present invention is An optical pickup device that records or reads information by irradiating light onto an optical recording medium, Comprising a lens unit movably provided along the optical axis;
  • the lens unit is A fixed side member fixed to the base portion;
  • the drive shaft is engaged with the fixed side member in a slidable state along the longitudinal direction of the drive shaft,
  • the coupling body moves in synchronization with the lens holder in a moving direction of the lens holder in accordance with driving of the piezoelectric element in a state where the piezoelectric element is separated from the fixed side member.
  • the optical pickup device of the present invention is An optical pickup device that records or reads information by irradiating light onto an optical recording medium, Comprising a lens unit movably provided along the optical axis;
  • the lens unit is A fixed side member fixed to the base portion;
  • a drive shaft that receives vibrations generated by the piezoelectric element;
  • a lens holder that is displaced according to the driving of the piezoelectric element;
  • a lens held by the lens holder The drive shaft is engaged with the fixed side member in a slidable state along the longitudinal direction of the drive shaft,
  • the piezoelectric element and the drive shaft move in synchronization with the lens holder in the moving direction of the lens holder in accordance with the driving of the piezoelectric element in a state where the piezoelectric element is separated from the fixed side member.
  • the piezoelectric element and the drive shaft are not directly fixed to the fixed side member. Since such a configuration is adopted, it is possible to appropriately set the driving frequency for the piezoelectric element only by considering the inherent resonance guided from the piezoelectric element and the drive shaft without considering the resonance with the fixed member. it can. That is, the drive frequency can be set regardless of the state of incorporation of the lens unit in each optical pickup device.
  • the lens holder preferably includes one or more support portions that support the drive shaft in a state in which the drive shaft is not movable.
  • the lens holder preferably includes a plurality of the support portions.
  • the fixed side member is disposed between the plurality of support portions.
  • the movement range of the lens holder is restricted by the support portion coming into contact with the fixed side member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical pickup device according to a first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an actuator disclosed in Patent Document 1.
  • 6 is a diagram illustrating an example of a drive voltage in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the optical pickup device according to the first embodiment.
  • the optical pickup device 200 performs writing or reading with respect to an optical disc (for example, a BD (Blu-ray disc)) having a plurality of recording layers.
  • BD Blu-ray Disc
  • HDDVD High Density Digital
  • DVD Digital versatile disc
  • CD Compact Disc
  • protective layer thicknesses so that the optical pickup device 200 appropriately writes and reads information to and from these multiple types of optical information recording media.
  • the optical pickup device 200 has a carrier 210 as a base portion.
  • the carrier 210 is engaged with a main rail 211 and a sub rail 212 provided in parallel, and is supported so as to be movable by an actuator (not shown).
  • the optical pickup device 200 includes a first semiconductor laser 221, a two-laser one package 222, a coupling lens 223, a dichroic prism 224, a polarization beam splitter 225, a ⁇ / 4 wavelength plate 226, and a monitor lens 227.
  • the first semiconductor laser 221 emits a light beam having a wavelength ⁇ 1.
  • the two-laser-one package 222 is mounted with a second semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength ⁇ 2 and a third semiconductor laser that emits a light beam with a wavelength ⁇ 3.
  • a laser having a wavelength of 350 nm to 450 nm emitted from the semiconductor laser 221 is used.
  • a laser having a wavelength of 600 nm to 700 nm emitted from the second semiconductor laser of the two laser one package 222 is used.
  • a laser having a wavelength of 700 nm to 800 nm emitted from the third semiconductor laser of the 2 laser 1 package 222 is used.
  • the objective lens 231 is drivably held by an actuator 235, and the servo lens 232 is supported by a cylindrical adjustment member 236.
  • the expander lens 229 includes a lens 237 and a lens unit 30.
  • the lens unit 30 includes a driving device, and is movable in the optical axis direction with respect to the fixed lens 237. The configuration and driving of the lens unit 30 will be described later with reference to the drawings.
  • a laser beam is emitted from the semiconductor laser (221, 222). This light beam is reflected by the dichroic prism 224, passes through the polarization beam splitter 225, and passes through the ⁇ / 4 wavelength plate 226. Further, the light passes through the lens 237 and the lens unit 30 of the expander lens 229 and is converted into a substantially parallel light beam, and then enters the rising mirror 230.
  • a part of the light beam reflected by the polarization beam splitter 225 passes through the monitor lens 227 and enters the monitor detector 228, and is used for monitoring the laser power.
  • the light beam incident on the rising mirror 230 is reflected there, is incident on the objective lens 231, and is condensed from here on the information recording surface of the optical disk.
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface passes through the objective lens 231 again and is reflected by the rising mirror 230.
  • the light beam reflected by the rising mirror 230 passes through the lens unit 30 and the lens 237 of the expander lens 229, passes through the ⁇ / 4 wavelength plate 226, and is reflected by the polarization beam splitter 225.
  • the light beam reflected by the polarization beam splitter 225 passes through the servo lens 232 and the adjustment member 236, is reflected by the prism 233, and is collected on the light receiving surface of the photodetector 234.
  • a read signal of information recorded on the optical disk can be obtained.
  • focus detection and track detection are performed by detecting a change in the amount of light due to a change in the shape and position of the spot on the photodetector 234. Based on this detection, the actuator 235 performs the focusing actuator, tracking actuator, and tilt adjustment operation of the objective lens 231.
  • the position of the lens unit 30 is finely adjusted by the driving device in accordance with the variation in the thickness of the protective layer of the optical disk or when moving between layers during information recording or reproduction with respect to the multilayer disk. This makes it possible to correct the spherical aberration of the focused spot on the information recording surface, and to record or reproduce information better.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the lens unit 30.
  • the lens unit 30 includes a lens holder (lens holder) 31, a piezoelectric element (piezoelectric element) 42, a transmission shaft (drive shaft) 44, and a link member (fixed side member) 45.
  • the lens holder 31 houses the lenses (L1-L4) inside as shown in the sectional view of FIG.
  • a support plate (support portion) 32 and a rail receiving portion 35 are formed integrally with the lens holder 31 on the outer peripheral surface of the lens holder 31.
  • the support plate 32 is provided on a flat surface 31 a formed on the outer peripheral surface of the lens holder 31.
  • a transmission shaft 44 having a piezo element 42 fixed to one end and a link member 45 engaged with the transmission shaft 44 are disposed on the outer periphery of the lens holder 31, a transmission shaft 44 having a piezo element 42 fixed to one end and a link member 45 engaged with the transmission shaft 44 are disposed.
  • the transmission shaft 44 is fixed to the lens holder 31 in a state of being fitted into a hole formed in the support plate 32. Thereby, the transmission shaft 44 and the lens holder 31 are integrated. That is, the lens holder 31 is fixed with respect to the transmission shaft 44 in a state in which it cannot move mechanically.
  • the link member 45 is engaged with the transmission shaft 44 in a slidable state.
  • the lens holder 31, the piezoelectric element 42, and the transmission shaft 44, whose relative positional relationships are fixed to each other, are moving objects that can move relative to the link member 45.
  • a rail receiving portion 35 is provided on the outer periphery of the lens holder 31.
  • the rail receiving portion 35 is a convex body projecting outward, and has a recess 35a corresponding to the shape of a rail (not shown). By receiving the rail with the rail receiving portion 35, the movement of the lens holder 31 can be stabilized.
  • the relationship among the lens holder 31, the transmission shaft 44, and the link member 45 will be described in more detail.
  • the support plates 32a and 32b are plate-like portions extending to the outside of the lens holder 31.
  • a link member 45 engaged with the transmission shaft 44 is disposed between the support plates 32a and 32b.
  • Each of the support plates 32a and 32b and the link member 45 is formed with a hole through which the transmission shaft 44 is inserted.
  • the transmission shaft 44 is inserted into these members (see FIG. 4B).
  • the lens holder 31 and the link member 45 are connected via the transmission shaft 44.
  • the movement range of the link member 45 is regulated.
  • the transmission shaft 44 can be mechanically fixed to the support plate 32 by forming a hole slightly narrower than the diameter of the transmission shaft 44 in the support plate 32a and fitting the transmission shaft 44 under pressure. .
  • the opening diameter of the support plate 32b is larger than the opening diameter of the support plate 32a, and is bonded to the transmission shaft 44 with a silicon-based adhesive. Thereby, the support plate 32b and the transmission shaft 44 are elastically fixed.
  • the opening diameter of the support plate 32b may be slightly larger than the opening diameter of the support plate 32a, and the transmission shaft 44 may be lightly press-fitted.
  • an O-ring may be interposed between the support plate 32b and the transmission shaft 44.
  • the transmission shaft 44 can be tightly held by the support plate 32a, and the transmission shaft 44 can be loosely held by the support plate 32b.
  • the vibration transmission degree between the transmission shaft 44 and the support plate 32a is high, and the vibration transmission degree between the transmission shaft 44 and the support plate 32b can be low.
  • the former is called firm attachment and the latter is called weak fixation.
  • the above-described weak fixation and firm attachment can be realized by appropriately selecting an adhesive.
  • an adhesive for example, a thermosetting adhesive may be employed to realize firm attachment, and a silicon adhesive may be employed to realize weak adhesion.
  • the opening diameters of the support plates 32a and 32b may be set to the same diameter.
  • the support plate 32a receives the vibration having the intensity of 90%.
  • the support plate 32b receives vibration having a strength of 70% of the vibration strength generated in the piezo element.
  • a fixing method that transmits vibrations of 80% or more of the vibration intensity generated in the piezoelectric element 42 is firmly attached, and a fixing method that transmits vibrations of less than 80% of the vibration intensity generated in the piezoelectric element 42 is used. Is defined as weak fixation.
  • the transmission shaft 44 is preferably lightweight and highly rigid.
  • the transmission shaft 44 is manufactured by molding carbon, beryllium, or the like, for example. Or it has been experimentally confirmed that carbon-based materials such as glassy carbon (amorphous carbon), epoxy-based thermosetting, and thermoplastic resin-based materials such as PBT and POM are optimal materials. .
  • the link member 45 is fixedly provided on a wall surface 213 erected on the carrier 210.
  • the hole formed in the link member 45 substantially matches the diameter of the transmission shaft 44.
  • a transmission shaft 44 is inserted into a hole formed in the link member 45, and the link member 45 is slidably engaged with the transmission shaft 44.
  • a curved surface 45 a is formed on the inner end of the link member 45, and a flat surface 31 a is also formed on the lens holder 31. Thereby, the rotational movement of the link member 45 around the transmission shaft 44 can be allowed, and the lens unit 30 can be easily assembled.
  • the piezo element 42 is a general piezoelectric element in which ceramic layers (piezoelectric layers) are laminated.
  • a pair of electrodes 43 is provided on the side surface of the piezo element 42 (see FIG. 4).
  • the piezoelectric element 42 expands and contracts when a voltage is applied to the other electrode 43 while one electrode 43 is grounded.
  • the piezo element 42 is fixed to the lower end of the transmission shaft 44 (see FIG. 4). Specifically, the transmission shaft 44 is fixed to the piezo element 42 via an adhesive with the lower end surface of the transmission shaft 44 placed on the upper surface of the piezo element 42.
  • the transmission shaft 44 may be fixed to the piezo element 42 by a method other than an adhesive. For example, an attachment having the same cross-sectional shape as the piezo element 42 and having a recess into which the transmission shaft 44 can be fitted is prepared on the piezo element 42, and the transmission shaft 44 and the piezo element 42 are interposed therebetween. May be combined.
  • the force generated by the piezo element 42 is transmitted to the link member 45 via the transmission shaft 44.
  • the link member 45 is fixed to the carrier 210, the force generated by the piezo element 42 moves the piezo element 42, the transmission shaft 44 and the lens holder 31 with respect to the link member 45. .
  • a piezo element (piezoelectric element) 42 and a transmission shaft (drive shaft) 44 constitute a coupling body.
  • a drive device is configured including the piezo element 42 and the transmission shaft 44.
  • the link member 45 also functions as a support member.
  • the transmission shaft 44 is placed on the upper surface of the piezo element 42, and both are bonded and fixed.
  • An electrode 43 is previously formed on the side surface of the piezo element 42 by vapor deposition or the like.
  • a link member 45 is disposed between the support plates 32a and 32b of the lens holder 31.
  • the transmission shaft 44 with the piezo element 42 fixed to the lower end is inserted through the hole of the support plate 32b, the hole of the link member 45, and the hole of the support plate 32a. Accordingly, the transmission shaft 44 and the support plates 32a and 32b are fixed, and the link member 45 and the transmission shaft 44 are slidably engaged with each other.
  • FIG. 7 is a diagram showing a system configuration for driving the lens unit.
  • a control signal from the controller 80 is input to the drive voltage generation circuit 81.
  • the controller 80 has a CPU (central processing unit) and a memory, and a predetermined control program stored in the memory is executed by the CPU.
  • the controller 80 performs control for adjusting the position of the lens unit 30 so that the recording layer to be read or written is in focus.
  • the drive voltage generation circuit 81 generates a drive voltage applied to the piezo element 82 in accordance with a control signal from the controller 80.
  • the drive voltage will be described later with reference to the drawings.
  • the drive voltage from the drive voltage generation circuit 81 is applied to the piezo element.
  • a drive voltage shown in FIG. 8 is applied to the piezo element. Then, the lens holder 31 is displaced during the driving voltage rising period TR1, and the lens holder 31 remains in place during the driving voltage falling period TR2. Therefore, the lens holder 31 can be displaced to one side by applying to the piezo element 42 a drive voltage in which the rising period TR1 is shorter than the falling period TR2.
  • the lens holder 31 is displaced in one direction.
  • the position of the lens holder 31 can be controlled with high accuracy by continuously applying the driving voltage to the piezo element 42.
  • the lens holder 31 When the drive voltage shown in FIG. 9 is applied to the piezo element, the lens holder 31 remains in place during the drive voltage rising period TR3. The lens holder 31 is displaced during the fall period TR4 of the drive voltage. The lens holder 31 can be displaced to the other side by applying to the piezo element 42 a drive voltage in which the rising period TR3 is longer than the falling period TR4. This mechanism can be explained in the same manner as the above mechanism.
  • the piezo element 42 is attached only to the transmission shaft 44.
  • the piezo element 42 and the transmission shaft 44 are not directly fixed to the base carrier 210. Since such a configuration is adopted, the driving frequency for the piezo element 42 is appropriately set only by taking into account the resonance inherent to the piezo element 42 and the transmission shaft 44 without considering the resonance with the carrier 210. be able to. That is, the drive frequency can be set regardless of the state of incorporation of the lens unit 30 in each optical pickup device 200. Since resonance with the carrier 210 does not become a problem, a wide driving frequency band can be set.
  • the movement amount of the lens unit 30 can be coarsely moved, or can be moved at high speed by fine movement, and advanced movement control can be performed.
  • the optical disk for example, Blu-ray disc
  • the optical disk for example, Blu-ray disc
  • the manufacturing efficiency of a product can be improved.
  • interference resonance
  • the carrier 210 it is necessary to evaluate the movement control of the lens unit 30 by conducting a product test after actually mounting the lens unit 30 into the carrier 210. If the movement control is disabled due to resonance with the carrier 210, the product must be discarded or the lens unit 30 needs to be replaced.
  • interference resonance
  • the production efficiency of the product can be dramatically improved.
  • FIG. 10 shows the relationship between the frequency (kHz) of the drive voltage applied to the piezo element 42 and the displacement (mm) of the lens unit.
  • piezo fixation refers to a structure in which a piezo element is fixed to a fixed member.
  • shaft fixing refers to a structure in which one end of a drive shaft is fixed to a fixed member and a piezo element is attached to the other end of the drive shaft.
  • the horizontal axis represents the frequency of the drive voltage signal applied to the piezoelectric element.
  • the vertical axis represents the amount of displacement at the end of the piezoelectric element or the end of the drive shaft.
  • the displacement amount is unstable due to the influence of resonance in a wide range from 0 kHz to 70 kHz.
  • the displacement is unstable due to the influence of resonance.
  • the displacement amount is constant at all frequencies, and it can be seen that extremely stable movement control can be realized. This is presumably because when all are free, the resonance frequency in question shifts to a high frequency band not shown in the graph.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modification of the lens unit.
  • the lens holder 31 is fixed to the piezo element 42 via the support plate 32. Even in such a case, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, the piezo element 42 and the transmission shaft 44 are not directly fixed to the carrier 210 which is a fixed side member. Therefore, it is possible to appropriately set the driving frequency for the piezo element 42 without considering the resonance with the fixed side member (carrier 210).
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
  • the optical pickup device provided with a plurality of types of semiconductor lasers so as to be compatible with a plurality of types of optical recording media has been exemplified.
  • the present invention is not limited to this, and for example, an optical pickup compatible only with a BD (Blu-ray Disc) It may be a device.

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Abstract

　圧電素子に印加する駆動波形の周波数を広い範囲で自由に設定でき、複数の記録層を有する光ディスク（例えばブルーレイディスク）に対し、高速かつ高精度の層間移動を実現できる光ピックアップ装置を提供する。　光ピックアップ装置PUは、光軸方向に移動可能に設けられたレンズユニット30を備える。レンズユニット30は、固定側部材45と、圧電素子42および駆動軸44が連結した連結体と、連結体が固定され、圧電素子42の駆動に応じて変位するレンズホルダ31と、レンズホルダ31に保持されたレンズと、を備える。駆動軸44は、長手方向に沿って摺動可能な状態で固定側部材45に対して係合している。連結体は、圧電素子42の駆動に応じて、固定側部材45に対して変位し、レンズホルダ31およびレンズは、連結体と共に固定側部材45に対して変位する。

Description

光ピックアップ装置
　本発明は、光ピックアップ装置に関する。
　近年、大容量記憶メディアとしてブルーレイディスク（BD）が利用されている。ブルーレイディスクでは、記憶容量を増大させるために2層以上の記録層を有する。各記録層に対して書込みまたは読み出しを行うため、光ピックアップ装置は各記録層にフォーカスを合わせる必要がある。
　このようなフォーカス合わせにあたっては、コリメートレンズを変位させてコリメート条件を補正する方法が用いられることがある。さらに、光ピックアップ装置としては、小型ノートパソコンや小型のDVD再生機に搭載できるように、できる限り小型化、薄型化することが望まれている。
　ここで、レンズを変位させる駆動装置を小型化するための構成として、圧電素子に生じる振動によって移動対象物を移動させる構成が知られている（例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4）。
　図12は、特許文献1に開示されたアクチュエータを示す図である。
　図12において、圧電アクチュエータ126は、圧電素子127と、駆動軸140と、それらを保持するフレーム部材141と、を備える。
　フレーム部材141は、第1支持部142と、第2支持部143と、嵌合部144と、ベース部145と、を有する。圧電素子127の一端127aは、ベース部145の端部に設けられた第1支持部142に固着されている。駆動軸140は、ベース部145の中央部に設けられた嵌合部144の孔144aに摺動自在に挿通している。
　駆動軸140の一端140aは、ベース部145の端部に設けられた第2支持部143の凹部143aに嵌合した状態で固着されている。駆動軸140の他端140bは、圧電素子127の他端127bに当接している。レンズ鏡筒109には、その外周から突出し、駆動軸140が摺動自在に嵌合する摺動嵌合部146が設けられている。
　このような構成において、被駆動部材であるレンズ鏡筒109を矢印Bの方向へ移動させる場合には、図13に示す波形の駆動電圧を圧電素子127に印加する。
　この駆動電圧に応じて圧電素子127は厚さ方向に伸縮運動を行う。
　圧電素子127は、緩やかな立ち上がり期間P1では矢印Bの方向へ低速に伸び変位を行い、続く急速な立ち下がり期間P2では矢印Bと反対方向へ高速に縮み変位を行う。
　立ち上がり期間P1では、駆動軸140は、圧電素子127の伸び変位とともに、矢印Bの方向に低速に変位する。
　このとき、レンズ鏡筒109は、摺動嵌合部146において駆動軸140と摩擦結合した状態を保持したまま、駆動軸140とともに矢印Bの方向に変位する。
　続く立ち下がり期間P2では、駆動軸140は矢印Bと反対方向に高速に変位するが、レンズ鏡筒109の慣性力によって摺動嵌合部146の摩擦結合部において滑りが生じる。その結果、レンズ鏡筒109は、ほぼその場（期間P1直後の位置）にとどまる。この結果、駆動軸140に対するレンズ鏡筒109の相対位置が変化し、レンズ鏡筒109は元の位置から矢印Bの方向に移動することとなる。
特開2006-91210号公報 特許2625567号 特開2002-95274号公報 特開2007-200490号公報
　圧電素子127に所定周波数の駆動電圧を印加して振動させる場合、圧電素子127とベース部145とが一体的に固着されているので、圧電素子127とともにベース部145も当然に振動する。
　しかしながら、圧電素子127とベース部145とが一体的に共振してしまうと、レンズ鏡筒109の移動量を制御することができなくなってしまう。
　したがって、圧電素子127とベース部145とが共振する共振周波数帯域を避ける必要がある。
　そこで、従来は、共振周波数から外れた周波数帯域を動作保障できる使用周波数帯域として設定していた。
　しかし、共振周波数は、ベース部145の形状、重量、圧電素子127とベース部145との接着状態、などに依存し、製品ごとに異なってくるものである。
　また、共振周波数は複数存在する。
　したがって、動作保障できる使用周波数帯域は狭い範囲に限られていた。
　そして、このように従来の構成では使用周波数帯域が狭い範囲に限られるので、高速の書込みまたは読み出しの要請にこたえるために、移動量が最大となるように一周期の幅が広い波形の駆動電圧を使用し、この幅に応じた周波数を使用周波数帯域として設定していた。
　ここで、ブルーレイディスクでは記録層が複数あり、しかも極めて高精度の焦点合わせが必要となる。
　このようなブルーレイディスクの層間移動においてコリメート補正用のレンズを移動させる場合、層と層との間は移動量を大きく（粗動）する一方、フォーカスする層の近傍では焦点合わせが最適になるように微動で微調整できることが好ましい。
　ここで、微小移動での位置合わせを行うためには、駆動電圧の一周期を短くする必要がある。そして、微小移動での位置合わせを高速化するためには短周期の駆動電圧を高周波で圧電素子に印加しなければならない。
　この場合、使用周波数を高くする必要がある。
　したがって、粗動と微動とを両立させるためには、使用周波数の領域を低周波数から高周波数まで広くとれることが必要である。
　しかしながら、使用する周波数帯域を広くしてしまうと、前述のような共振周波数と重なる可能性がより顕著に増大する。
　このような場合、正確なコリメート補正が困難になるか、または製品の歩留まりが著しく低下してしまうおそれがある。
　今後ブルーレイディスクの層数が増えることが予想されるので、レンズの移動速度を高速から低速まで変化させることが必要になる。
　上述の説明から明らかなように、ベース部との共振が問題とならず、圧電素子に印加できる駆動波形の周波数を自由に設定できる駆動装置を備える光ピックアップ装置が望まれている。
　本発明の目的は、圧電素子に印加する駆動波形の周波数を広い範囲で自由に設定でき、複数の記録層を有する光ディスク（例えばブルーレイディスク）に対し、高速かつ高精度の層間移動を実現できる光ピックアップ装置を提供することにある。
　本発明の光ピックアップ装置は、
　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
　前記レンズユニットは、
　ベース部に固定された固定側部材と、
　圧電素子および駆動軸が連結した連結体と、
　前記連結体が固定され、前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
　前記連結体は、前記圧電素子の駆動に応じて、前記固定側部材に対して変位し、
　前記レンズホルダおよびレンズは、前記連結体と共に前記固定側部材に対して変位する
　ことを特徴とする。
　　本発明の光ピックアップ装置は、
　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
　前記レンズユニットは、
　ベース部に固定された固定側部材と、
　圧電素子と、
　前記圧電素子で生じた振動を受ける駆動軸と、
　前記圧電素子及び前記駆動軸の少なくとも一方が固定され、前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
　前記圧電素子及び前記駆動軸は、前記圧電素子の駆動に応じて、前記固定側部材に対して変位し、
　前記レンズホルダおよびレンズは、前記圧電素子及び前記駆動軸と共に前記固定側部材に対して変位する
　ことを特徴とする。
　本発明の光ピックアップ装置は、
　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
　前記レンズユニットは、
　ベース部に固定された固定側部材と、
　圧電素子及び駆動軸が連結した連結体と、
　前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
　前記連結体は、前記圧電素子が前記固定側部材から離間した状態で、前記圧電素子の駆動に応じて前記レンズホルダの移動方向へ前記レンズホルダに同調して移動する
　ことを特徴とする。
　本発明の光ピックアップ装置は、
　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
　前記レンズユニットは、
　ベース部に固定された固定側部材と、
　圧電素子と、
　前記圧電素子で生じた振動を受ける駆動軸と、
　前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
　前記圧電素子及び前記駆動軸は、前記圧電素子が前記固定側部材から離間した状態で、前記圧電素子の駆動に応じて前記レンズホルダの移動方向へ前記レンズホルダに同調して移動する
　ことを特徴とする。
　このような構成において、圧電素子と駆動軸とは固定側部材に対して直接的に固定されていない。
　このような構成を採用したので、固定側部材との共振を考慮することなく、圧電素子および駆動軸から導かれる固有の共振を考慮するだけで、圧電素子に対する駆動周波数を適切に設定することができる。
　すなわち、個々の光ピックアップ装置内におけるレンズユニットの組み込み状態に関係なく、駆動周波数を設定することが可能になる。
　本発明では、
　前記レンズホルダは、前記駆動軸を移動不能な状態で支持する支持部を一つ以上有する
　ことが好ましい。
　本発明では、
　前記レンズホルダは、前記支持部を複数有する
　ことが好ましい。
　本発明では、
　前記固定側部材は、複数の前記支持部間に配置されている
　ことが好ましい。
　本発明では、
　前記固定側部材に対して前記支持部が当接することによって、前記レンズホルダの移動範囲が規制される
　ことが好ましい。
第1実施形態にかかる光ピックアップ装置の構成を示す斜視図。 レンズユニットの概略的な斜視図。 レンズユニットの断面図。 レンズユニットの組み立て手順を説明するための図。 レンズユニットの組み立て手順を説明するための図。 レンズユニットの組み立て手順を説明するための図。 レンズユニットを駆動させるためのシステム構成を示す図。 駆動電圧の一例を示す図。 駆動電圧の一例を示す図。 実験例を示す図。 レンズユニットの変形例を示す図。 特許文献1に開示されたアクチュエータを示す図。 特許文献1において、駆動電圧の一例を示す図。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
　なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。
　図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。
　図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。
　同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
　上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
　（第1実施形態）
　図1は、第1実施形態にかかる光ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。
　光ピックアップ装置200は、複数の記録層を有する光ディスク（例えばBD（ブルーレイディスク））に対して書き込みまたは読み出しを行う。
　また、BD（ブルーレイディスク）、HDDVD、DVD、CDは保護層の厚さが異なっているところ、光ピックアップ装置200は、これら複数種類の光情報記録媒体に対して適切に情報の書き込みまたは読み出しを行う。
　光ピックアップ装置200は、ベース部としてのキャリア210を有する。
　キャリア210は、平行に設けられたメインレール211とサブレール212とに係合し、不図示のアクチュエータにより移動可能に支持されている。
　そして、光ピックアップ装置200は、第1半導体レーザ221と、2レーザ1パッケージ222と、カップリングレンズ223と、ダイクロイックプリズム224と、偏光ビームスプリッタ225と、λ／4波長板226と、モニタレンズ227と、モニタディテクタ228と、エキスパンダレンズ229と、立ち上げミラー230と、対物レンズ231と、サーボレンズ232と、プリズム233と、光検出器234と、を備える。
　第1半導体レーザ221は、波長λ1の光束を出射する。
　2レーザ1パッケージ222は、波長λ2の光束を出射する第2半導体レーザと、波長λ3の光束を出射する第3半導体レーザと、を搭載する。
　ここで、例えば、BDまたはHDDVDに対しては、半導体レーザ221から発射される波長350nm－450nmのレーザを用いる。
　DVDに対しては、2レーザ1パッケージ222の第2半導体レーザから発射される波長600nm－700nmのレーザを用いる。
　CDに対しては、2レーザ1パッケージ222の第3半導体レーザから発射される波長700nm－800nmのレーザを用いる。
　対物レンズ231はアクチュエータ235により駆動可能に保持されており、サーボレンズ232は円筒状の調整部材236によって支持されている。
　エキスパンダレンズ229は、レンズ237と、レンズユニット30と、を有する。
　ここで、レンズユニット30は、駆動装置を有し、固定されたレンズ237に対して光軸方向に移動可能になっている。
　レンズユニット30の構成および駆動については図面を参照しつつ後述する。
　光ディスク（例えばBD）に対して情報の記録または再生を行う場合の動作について簡単に説明する。
　半導体レーザ（221、222）からレーザー光束が発射される。この光束は、ダイクロイックプリズム224で反射され、偏光ビームスプリッタ225を通過して、λ／4波長板226を通過する。さらに、エキスパンダレンズ229のレンズ237およびレンズユニット30を通過して略平行光束に変換された後、立ち上げミラー230に入射する。
　なお、偏光ビームスプリッタ225で反射した光束の一部は、モニタレンズ227を通過して、モニタディテクタ228に入射し、レーザパワーの監視に用いられる。
　立ち上げミラー230に入射した光束は、そこで反射され、対物レンズ231に入射して、ここから光ディスクの情報記録面に集光される。
　情報記録面で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズ231を通過し、立ち上げミラー230で反射される。立ち上げミラー230で反射された光束は、エキスパンダレンズ229のレンズユニット30およびレンズ237を通過し、λ／4波長板226を通過し、偏光ビームスプリッタ225で反射される。偏光ビームスプリッタ225で反射された光束は、サーボレンズ232および調整部材236を通過して、プリズム233で反射され、光検出器234の受光面に集光される。
　この光検出器234の出力信号を用いて、光ディスクに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
　また、光検出器234上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。
　この検出に基づいてアクチュエータ235により対物レンズ231のフォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、チルト調整動作が行われる。
　ここで、光ディスクの保護層の厚さのばらつきに応じて、あるいは、多層ディスクに対する情報記録または再生時の層間移動時に、駆動装置によりレンズユニット30の位置を微調整する。
　これにより、情報記録面の集光スポットの球面収差を補正することができ、より良好な情報の記録または再生を行うことが可能である。
　次に、レンズユニット30について説明する。
　図2は、レンズユニット30の概略的な斜視図である。
　レンズユニット30は、レンズホルダ（レンズ保持体）31と、ピエゾ素子（圧電素子）42と、伝達軸（駆動軸）44と、リンク部材（固定側部材）45と、を備える。
　レンズホルダ31は、図3の断面図に示すように、レンズ（L1－L4）を内部に収納する。レンズホルダ31の外周面には、支持板（支持部）32と、レール受け部35と、がレンズホルダ31に対して一体的に形成されている。支持板32は、レンズホルダ31の外周面に形成された平坦面31aに設けられている。
　そして、レンズホルダ31の外周には、一端にピエゾ素子42が固着された伝達軸44と、伝達軸44に係合したリンク部材45と、が配置されている。
　支持板32に形成された孔に嵌め込まれた状態で伝達軸44はレンズホルダ31に対して固定されている。これにより、伝達軸44とレンズホルダ31とは一体化される。すなわち、レンズホルダ31は、機械的に移動不能な状態で伝達軸44に対して固定されている。
　リンク部材45は、摺動可能な状態で伝達軸44に係合している。
　そして、相対的な位置関係が互いに固定された関係にあるレンズホルダ31、ピエゾ素子42および伝達軸44は、リンク部材45に対して相対的に移動可能な移動対象物である。
　また、レンズホルダ31の外周にはレール受け部35が設けられている。
　レール受け部35は、外側に突出した凸状体であり、レール（不図示）の形状に応じた窪み35aを有する。
　レールをレール受け部35で受けることにより、レンズホルダ31の移動を安定化させることができる。
　レンズホルダ31と、伝達軸44と、リンク部材45と、の関係をさらに詳しく説明する。
　レンズホルダ31の外周面には、所定の間隔をおいて配置された2つの支持板32a、32bが形成されている。
　支持板32a、32bは、レンズホルダ31の外側に延出する板状部分である。
　支持板32a、32bの間には、伝達軸44に係合したリンク部材45が配置されている。
　支持板32a、32b、リンク部材45の各部材には、伝達軸44が挿通される孔が形成されている。支持板32a、32b間にリンク部材45を配置した状態で、これらの部材に対して伝達軸44を挿入する（図4B参照）。
　これによって、伝達軸44を介して、レンズホルダ31とリンク部材45が連結される。
　リンク部材45を間にして支持板32a、32bで伝達軸44を固定支持することで、リンク部材45の移動範囲（＝レンズホルダ31の移動範囲）が規制される。
　但し、このような2点支持に限らず、支持板32aに対してのみ伝達軸44を機械的に固定する一点支持を採用し、リンク部材45の移動範囲の上限を規制するように構成しても良い。
　伝達軸44の径よりも僅かに狭い孔を支持板32aに形成し、圧力をかけて伝達軸44を嵌め込むことによって、支持板32に対して伝達軸44を機械的に固定することができる。
　一方、支持板32bの開口径は支持板32aの開口径よりも広くし、シリコン系の接着剤により伝達軸44と接着している。
　これにより、支持板32bと伝達軸44は弾性的に固定されている。
　別の方法として、支持板32bの開口径を支持板32aの開口径よりも若干広くし、伝達軸44を軽く圧入するようにしても良い。
　また、別の方法として、支持板32bと伝達軸44との間にOリングを介在配置するようにしてもよい。
　これによって、支持板32aで伝達軸44をきつく保持することができ、支持板32bで伝達軸44を緩く保持することができる。
　換言すれば、伝達軸44と支持板32aとの振動伝達度は高く、伝達軸44と支持板32bとの振動伝達度は低くすることができる。
　ここでは、前者を強固着と呼び、後者を弱固着と呼ぶ。
　圧入以外の方法を採用する場合、接着剤を適切に選定することで上述の弱固着及び強固着を実現することができる。
　例えば、強固着を実現するために熱硬化性接着剤を採用し、弱固着を実現するためにシリコン系接着剤を採用すると良い。
　この場合には、支持板32a、32bの開口径を同径に設定しても良い。
　なお、強固着の場合、ピエゾ素子42で発生した振動強度を100％とした場合、その90％の強度の振動を支持板32aが受ける。
　弱固着の場合、ピエゾ素子42で発生した振動強度の70％の強度の振動を支持板32bが受ける。
　ここでは、ピエゾ素子42で発生した振動強度の80％以上の振動を伝達するような固着方法を強固着とし、ピエゾ素子42で発生した振動強度の80％未満の振動を伝達するような固着方法を弱固着と定義する。
　伝達軸44は、軽量でかつ剛性が高いことが望ましい。
　伝達軸44は、例えば、カーボン、ベリリウム等を成形して製造される。
　または、ガラス状炭素（アモルファスカーボン）等の炭素系材料と、エポキシ系の熱硬化性と、PBT、POM等の熱可塑性の樹脂系材料が材料として最適であることが実験的に確認されている。
　リンク部材45は、キャリア210に立設された壁面213に固定的に設けられている。
　リンク部材45に形成された孔は、伝達軸44の径に実質的に一致する。
　リンク部材45に形成された孔に伝達軸44が挿入されており、リンク部材45は伝達軸44に対して摺動可能に係合している。
　ここで、リンク部材45の内端には曲面45aが形成されており、レンズホルダ31にも平坦面31aが形成されている。
　これにより、伝達軸44回りのリンク部材45の回転移動を許容でき、レンズユニット30の組み立てを容易にできる。
　ピエゾ素子42は、セラミックス層（圧電層）が積層された一般的な圧電素子である。
　ピエゾ素子42の側面には、一対の電極43が設けられている（図4参照）。
　例えば、一方の電極43を接地させた状態で、他方の電極43に電圧電圧を印加することによってピエゾ素子42は伸縮する。
　ピエゾ素子42は、伝達軸44の下端に固定されている（図4参照）。
　具体的には、伝達軸44の下端面がピエゾ素子42の上面に載置された状態で、伝達軸44はピエゾ素子42に対して接着剤を介して固定されている。
　なお、接着剤以外の方法で、伝達軸44をピエゾ素子42に対して固定してもよい。
　例えば、ピエゾ素子42と同じ断面形状を有し、上部に伝達軸44が嵌合しうる凹部を有するアタッチメントをピエゾ素子42上に用意し、これを介在させて、伝達軸44とピエゾ素子42とを結合するようにしても良い。
　ピエゾ素子42で生じた力は伝達軸44を介してリンク部材45に伝達される。
　ここで、リンク部材45はキャリア210に対して固定されているので、ピエゾ素子42で生じた力は、ピエゾ素子42、伝達軸44およびレンズホルダ31をリンク部材45に対して移動させることになる。
　ここに、ピエゾ素子（圧電素子）42と伝達軸（駆動軸）44とにより、連結体が構成されている。
　また、ピエゾ素子42と伝達軸44とを含んで駆動装置が構成されている。
　また、リンク部材45は、支持部材としても機能する。
　レンズユニット30の組み立てについて説明する。
　まず、図4に示すように、ピエゾ素子42の上面に伝達軸44を載置し、両者を接着固定する。
　なお、ピエゾ素子42の側面には、予め電極43が蒸着等によって形成されている。
　つぎに、図5に示すように、レンズホルダ31の支持板32a、32bの間にリンク部材45を配置する。
　そして、図6に示すように、ピエゾ素子42が下端に固着した伝達軸44を、支持板32bの孔、リンク部材45の孔、及び支持板32aの孔に挿通させる。
　これによって、伝達軸44と支持板32a、32bとが固着されるとともに、リンク部材45と伝達軸44とが摺動可能な状態で係合する。
　次に制御システムについて説明する。
　図7は、レンズユニットを駆動させるためのシステム構成を示す図である。
　コントローラ80からの制御信号は、駆動電圧生成回路81に入力される。
　コントローラ80はCPU（中央処理装置）およびメモリを有し、メモリに格納された所定の制御プログラムがCPUで実行される。
　コントローラ80は、読み出しまたは書き込み対象となる記録層にフォーカスが合うようにレンズユニット30の位置を調整するための制御を実行する。
　駆動電圧生成回路81は、コントローラ80からの制御信号に応じて、ピエゾ素子82に印加される駆動電圧を生成する。
　駆動電圧については図を参照しつつ後述する。
　駆動電圧生成回路81からの駆動電圧は、ピエゾ素子42に印加される。
　次に、レンズユニット30を駆動させる動作について説明する。
　はじめに、図8に示す駆動電圧をピエゾ素子42に印加する場合について説明する。
　ここで、図8に示す駆動電圧波形において、立ち上がり期間TR1が立ち下がり期間TR2に比べて短くなっている。
　図8に示す駆動電圧をピエゾ素子42に印加する。
　すると、駆動電圧の立ち上がり期間TR1においてレンズホルダ31は変位し、駆動電圧の立ち下がり期間TR2においてはレンズホルダ31はその場にとどまる。
　したがって、立ち上がり期間TR1が立ち下がり期間TR2よりも短い駆動電圧をピエゾ素子42に印加することによってレンズホルダ31を一方に変位させることができる。
　上述の動作のメカニズムを補足的に説明する。
　立ち上がり期間TR1では、ピエゾ素子42は、圧電層の積層方向に急速に伸張する。このとき、ピエゾ素子42の伸張速度が急速であるので、力（F）＝M（質量）×A（加速度）の関係から生じる力が大きく、伝達軸44とリンク部材45との摩擦力よりも大きな力が伝達軸に伝わる。これにより、伝達軸44とともにレンズホルダ31が変位する。一方、立ち下がり期間TR2では、ピエゾ素子42は、圧電層の積層方向にゆっくりと収縮する。
　このとき、ピエゾ素子42の変形速度が低速であるので、発生力は伝達軸44とリンク部材45との摩擦力よりも小さく、レンズホルダ31はその場にとどまる。
　このようなメカニズムによって、レンズホルダ31が一方向に変位する。
　そして、駆動電圧を連続的にピエゾ素子42に対して印加することにより、レンズホルダ31の位置を高精度に制御することができる。
　なお、上述のメカニズムの説明に誤りがあったとしても、本発明の技術的範囲が狭く解釈されるべきものではない。
　次に、図9に示す駆動電圧をピエゾ素子42に印加した場合について説明する。
　図9に示す駆動電圧においては、立ち上がり期間TR3が立ち下がり期間TR4に比べて長くなっている。
　図9に示す駆動電圧をピエゾ素子に印加すると、駆動電圧の立ち上がり期間TR3では、レンズホルダ31はその場に留まる。
　駆動電圧の立ち下がり期間TR4においては、レンズホルダ31は変位する。
　立ち上がり期間TR3が立ち下がり期間TR4よりも長い駆動電圧をピエゾ素子42に印加することによって、レンズホルダ31を他方に変位させることができる。
　なお、このメカニズムについては、上述のメカニズムと同様に説明がつく。
　このような構成を備える本実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、ピエゾ素子42は伝達軸44にのみ取り付けられている。
　そして、ピエゾ素子42および伝達軸44は、ベースであるキャリア210に対して直接的に固定されていない。
　このような構成を採用したので、キャリア210との共振を考慮することなく、ピエゾ素子42および伝達軸44から導かれる固有の共振を考慮するだけで、ピエゾ素子42に対する駆動周波数を適切に設定することができる。
　すなわち、個々の光ピックアップ装置200内におけるレンズユニット30の組み込み状態に関係なく、駆動周波数を設定することが可能になる。
　そして、キャリア210との共振が問題にならなくなるので、駆動周波数帯域を広く設定することができるようになる。
　例えば、高周波数から低周波数まで設定できることにより、レンズユニット30の移動量を粗動にしたり、微動で高速に移動させたりでき、高度な移動制御が可能になる。
　これにより、複数の記録層を有する光ディスク（例えばブルーレイディスク）に対し、高速かつ高精度の層間移動を実現できる。
（２）また、本実施形態によれば、製品（光ピックアップ装置）の製造効率を向上させることができる。
　キャリア210との干渉（共振）がある場合、レンズユニット30を実際にキャリア210に組み込んだあとで製品試験を行ってレンズユニット30の移動制御を評価する必要がある。
　そして、キャリア210との共振によって移動制御が不能になっている場合には、その製品を破棄するか、レンズユニット30を取り換える必要がある。
　この点、本実施形態では、キャリア210との干渉（共振）が問題にならないので、製品の製造効率を飛躍的に向上させることができる。
　（実験例）
　図10に、ピエゾ素子42に印加する駆動電圧の周波数（kHz）とレンズユニットの変位量（mm）との関係を示す。
　図10において、「全てフリー」とは、本実施形態に対応する構成の場合である。
　「ピエゾ固定」とは、ピエゾ素子を固定側部材に固着した構造の場合である。
　「軸固定」とは、駆動軸の一端を固定側部材に固定し、駆動軸の他端にピエゾ素子を取り付けた構造の場合である。
　図10において、横軸には圧電素子に印加する駆動電圧信号の周波数をとる。
　縦軸には、圧電素子の端部あるいは駆動軸の端部の変位量をとる。
　これによると、ピエゾ固定の場合、0kHzから70kHzの広い範囲において、共振の影響によって変位量が不安定となっている。
　軸固定の場合、若干の改善が見られるものの、0kHzから50kHzの範囲において、共振の影響によって変位量が不安定となっている。
　これに対し、全てフリーの場合、すべての周波数において変位量は一定であり、極めて安定した移動制御が実現できていることがわかる。
　これは、全てフリーの場合、問題となる共振周波数がグラフでは図示されていない高周波の帯域にまでシフトするからであると考えられる。
　（変形例）
　本発明の変形例を説明する。
　図11は、レンズユニットの変形例を示す図である。
　変形例においては、ピエゾ素子42に対してレンズホルダ31が支持板32を介して固定されている。
　このような場合であっても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、ピエゾ素子42および伝達軸44は、固定側部材であるキャリア210に対して直接的に固定されていない。したがって、固定側部材（キャリア210）との共振を考慮することなく、ピエゾ素子42に対する駆動周波数を適切に設定することができる。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　上記実施形態では、複数種類の光記録メディアに対応できるように複数種類の半導体レーザーを備えた光ピックアップ装置を例示したが、これに限らず、例えば、BD（ブルーレイディスク）にのみ対応した光ピックアップ装置であってもよい。
30…レンズユニット、31…レンズホルダ、31a…平坦面、32…支持板、32a…支持板、32b…支持板、35…レール受け部、42…ピエゾ素子（圧電素子）、43…電極、44…伝達軸（駆動軸）、45…リンク部材（固定側部材。

Claims (8)

  1. 　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
    　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
    　前記レンズユニットは、
    　ベース部に固定された固定側部材と、
    　圧電素子および駆動軸が連結した連結体と、
    　前記連結体が固定され、前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
    　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
    　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
    　前記連結体は、前記圧電素子の駆動に応じて、前記固定側部材に対して変位し、
    　前記レンズホルダおよびレンズは、前記連結体と共に前記固定側部材に対して変位する
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
    　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
    　前記レンズユニットは、
    　ベース部に固定された固定側部材と、
    　圧電素子と、
    　前記圧電素子で生じた振動を受ける駆動軸と、
    　前記圧電素子及び前記駆動軸の少なくとも一方が固定され、前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
    　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
    　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
    　前記圧電素子及び前記駆動軸は、前記圧電素子の駆動に応じて、前記固定側部材に対して変位し、
    　前記レンズホルダおよびレンズは、前記圧電素子及び前記駆動軸と共に前記固定側部材に対して変位する
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
    　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
    　前記レンズユニットは、
    　ベース部に固定された固定側部材と、
    　圧電素子及び駆動軸が連結した連結体と、
    　前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
    　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
    　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
    　前記連結体は、前記圧電素子が前記固定側部材から離間した状態で、前記圧電素子の駆動に応じて前記レンズホルダの移動方向へ前記レンズホルダに同調して移動する
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  4. 　光記録媒体に光を照射して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップ装置であって、
    　光軸に沿って移動可能に設けられたレンズユニットを具備し、
    　前記レンズユニットは、
    　ベース部に固定された固定側部材と、
    　圧電素子と、
    　前記圧電素子で生じた振動を受ける駆動軸と、
    　前記圧電素子の駆動に応じて変位するレンズホルダと、
    　前記レンズホルダに保持されたレンズと、を備え、
    　前記駆動軸は、当該駆動軸の長手方向に沿って摺動可能な状態で前記固定側部材に対して係合しており、
    　前記圧電素子及び前記駆動軸は、前記圧電素子が前記固定側部材から離間した状態で、前記圧電素子の駆動に応じて前記レンズホルダの移動方向へ前記レンズホルダに同調して移動する
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  5. 　請求項1から請求項4のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、
    　前記レンズホルダは、前記駆動軸を移動不能な状態で支持する支持部を一つ以上有する
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  6. 　請求項5に記載の光ピックアップ装置において、
    　前記レンズホルダは、前記支持部を複数有する
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  7. 　請求項6に記載の光ピックアップ装置において、
    　前記固定側部材は、複数の前記支持部間に配置されている
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  8. 　請求項5から請求項7のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、
    　前記固定側部材に対して前記支持部が当接することによって、前記レンズホルダの移動範囲が規制される
    　ことを特徴とする光ピックアップ装置。
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