JP2007256819A - レンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を備える光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動棒やガイドシャフトを通して鏡筒を摺動させるレンズ駆動装置は、駆動棒やガイドシャフトの周囲に設けられるクリアランスのために鏡筒を移動させた際に鏡筒に傾きや光軸ずれが発生する問題があった。
【解決手段】第１鏡筒１及び第２鏡筒２を電気機械変換素子４を挟んで連結した鏡筒体５を側面にて支持されるべくハウジング６に装填し、電気機械変換素子４の変形により第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ駆動力を印加すると共に、その駆動力に応じて第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ慣性力及び摩擦力を発生させ、電気機械変換素子４を駆動する駆動電圧により電気機械変換素子４の変形時とその変形が戻される時とで第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生させる慣性力及び摩擦力を変化させて鏡筒体５をレンズ３の光軸方向の所望の方向に変位させる。これにより鏡筒体５に組み込まれる電気機械変換素子４により鏡筒体５自体を駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鏡筒体をレンズの光軸方向の両方向に駆動されるようにしたレンズ駆動装置、及びこのレンズ駆動装置をレーザ光源及び対物レンズ間の光路に配置する光ピックアップ装置に関する。

レーザー光を使用して光学的に信号再生及びあるいは信号記録が行われる光ディスク等の信号記録媒体においては、普及している現行の光ディスク規格であるＤＶＤやＣＤより記録密度の向上が図られた新方式の光ディスク規格、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ−ＤＶＤ（High Density Digital Versatile Disk）規格が提案されている。

このような記録密度の向上が図られた光ディスク規格に対応する光ピックアップ装置は、記録密度の向上に伴って、及び信号記録品質を高めるため要求される光学特性も厳しくなっており、ディスクにレーザー光を導く出射光学系により発生される球面収差を補正する収差補正レンズを設けているものが知られている。（特許文献１参照）
前記収差補正レンズはビームエキスパンダやコリメータレンズにより構成され、この収差補正レンズを光軸方向に駆動可能にし、前記収差補正レンズを光軸方向に変位させることによりディスクの信号層を被覆するカバー層（透明基板）を介して前記信号層に照射される集光スポットの球面収差を補正する。

ところで、レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置としては、駆動源として圧電素子を用い、この圧電素子の一端を固定端とすると共に、圧電素子の他端に駆動棒を固定し、この駆動棒にレンズを組み込んだ鏡筒が該駆動棒に対して摺動変位可能に支持され、前記圧電素子を伸縮させると共に、この圧電素子の伸縮速度を制御することにより前記鏡筒を所定のレンズの光軸方向に駆動する技術が知られている。（特許文献２参照）
このようなレンズ駆動装置を用いて収差補正レンズを駆動可能とすることにより球面収差の補正が可能な光ピックアップ装置が提供できる。
特開２００３−２５７０６９号公報 特許第２６３３０６６号公報

ところで、前述のレンズ駆動装置は、鏡筒を支持するのに駆動棒及びガイドシャフトを用いるなど部品点数が多いと共に、小型化に不利であった。

また、鏡筒に駆動棒やガイドシャフトを通して前記鏡筒を摺動させるようにすると、塵芥の影響を受け易く正常な移動が妨げられる危惧があり、更に、摺動を可能にするために駆動棒やガイドシャフトの周囲にクリアランスを必要とするが、このクリアランスのために鏡筒を移動させた際に鏡筒に傾きや光軸ずれが発生し、これに伴ってレンズの傾きが発生したり、レンズの偏心が発生する問題があった。

請求項１に係る発明は、レンズが組み込まれる第１鏡筒に前記レンズの光軸方向に電気機械変換素子を挟んで第２鏡筒を連結し、前記第１鏡筒及び第２鏡筒が連結される鏡筒体を前記第１鏡筒及び第２鏡筒のそれぞれ側面にて支持されるべく前記レンズの光軸方向に摺動可能にハウジングに装填し、かつ、前記電気機械変換素子を駆動することによりこの電気機械変換素子に前記レンズの光軸方向に変位する変形を発生させ、前記電気機械変換
素子の変形により第１鏡筒に駆動力ｆ１を印加すると共に、この駆動力ｆ１により第１鏡筒に慣性力ＩＦ１及びハウジングの支持面との間で摩擦力ＦＦ１を発生させ、また、前記電気機械変換素子の変形により第２鏡筒に駆動力ｆ２を印加すると共に、第２鏡筒に慣性力ＩＦ２及びハウジングの支持面との間で摩擦力ＦＦ２を発生させ、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を広げるように前記電気機械変換素子を変形させる際にｆ１＜ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＞ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立すると共に、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を狭めるように前記電気機械変換素子の変形が戻される際にｆ１＞ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＜ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立するように電気機械変換素子を駆動する駆動電圧を印加して前記鏡筒体を前記レンズの光軸方向の一方側に駆動し、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を広げるように前記電気機械変換素子を変形させる際にｆ１＞ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＜ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立すると共に、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を狭めるように前記電気機械変換素子の変形が戻される際にｆ１＜ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＞ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立するように電気機械変換素子を駆動する駆動電圧を印加して前記鏡筒体を前記レンズの光軸方向の他方側に駆動するようにしている。

本発明に依れば、第１鏡筒及び第２鏡筒を電気機械変換素子を挟んで連結される鏡筒体をレンズの光軸方向に摺動可能にハウジングに装填する、という簡単な構成により前記鏡筒体をハウジングの支持面に対してレンズの光軸方向の両方向に駆動することが出来る。特に、ガイドシャフトを必要としないので、鏡筒体を移動させた際に鏡筒体に傾きや光軸ずれが発生し、これに伴ってレンズの傾きが発生したり、レンズの偏心が発生することがない。

この場合、ハウジングに形成したガイド溝に鏡筒体を設置して鏡筒体を前記ガイド溝に沿って摺動されるようにすることで、前記鏡筒体を確実にレンズの光軸方向に移動させることが出来、特に、前記ガイド溝の断面を実質Ｖ字状に形成することで、前記ガイド溝の壁面により前記鏡筒体の所定の２本の母線に沿ってこの鏡筒体を安定して支持することが出来る。

また、第１鏡筒及び第２鏡筒の各質量の関係と共に、第１鏡筒及び第２鏡筒の各最大摩擦係数の関係とを設定する際に第１鏡筒を第２鏡筒に比べて質量が重くなるようにしており、第１鏡筒にレンズを組み込む関係から第１鏡筒の質量がレンズ分重くなることに加え、第１鏡筒に用いる材質が精度を出すのに有利な金属材料となる場合も多いことから第１鏡筒を第２鏡筒に比べて質量を重くすることは合理的である。

また、第１鏡筒及び第２鏡筒の各最大摩擦係数の関係を設定するのに、第１鏡筒及び第２鏡筒の一方、あるいは両方のハウジングに支持される支持面の処理により対応させることにより容易な加工により最大摩擦係数の調整が可能である。

また、第１鏡筒の材質を金属とし、第２鏡筒の材質をプラスチックとすることにより第２鏡筒の側面表面を梨地状などにより荒らした形態として第２鏡筒の最大摩擦係数を第１鏡筒の最大摩擦係数より大きくすることが容易である。

また、簡単な構成で小型化に有利のレンズ駆動装置により収差補正レンズを駆動することが出来るので、小型化を達成して球面収差補正が行える光ピックアップ装置を提供するのに有利であると共に、レンズ駆動装置の光学配置の自由度が高い光ピックアップ装置を提供することが出来る。

図１は本発明にかかるレンズ駆動装置の一実施例を示す斜視図、図２は図１のレンズ駆
動装置の主要部分の分解斜視図である。

第１鏡筒１は金属材質製、例えば黄銅製で円筒状に形成されており、この第１鏡筒１にはレンズ３が組み込まれている。第２鏡筒２はプラスチック材質製、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製で円筒状に形成されている。

圧電素子４は積層タイプのもので、光路を確保するために円筒状に構成されており、電圧を印加することにより厚み方向に変位される電気機械変換素子である。

前記第１鏡筒１と前記第２鏡筒２とは互いに同一径に形成され、前記圧電素子４はハウジング６に接しないように前記第１鏡筒１及び前記第２鏡筒２より僅かに小径になっており、前記第１鏡筒１と前記第２鏡筒２とは前記圧電素子４を挟んで連結されて鏡筒体５を構成する。この場合、前記第１鏡筒１、前記第２鏡筒２及び前記圧電素子４は各中心が略一致するように隣接する部材同士が接着剤により貼り合わされてレンズ３の光軸方向に連結される。

このように構成される鏡筒体５は、マグネシウム製のハウジング６に第１鏡筒１及び第２鏡筒２の各側面が載置されるように装填される。前記ハウジング６には鏡筒体５の摺動方向をガイドするガイド溝７が形成されており、このガイド溝７は断面が実質Ｖ字状に形成され、鏡筒体５は前記ガイド溝７のＶ字部分の壁面により鏡筒体５の所定の２本の母線に沿って支持される。その為、鏡筒体５は前記ガイド溝７により安定にガイドされてレンズ３の光軸方向に摺動可能になっている。

また、前記鏡筒体５はハウジング６に固定される２枚の板バネ部材８ａ及び８ｂによりそれぞれ第１鏡筒１及び第２鏡筒２の部分で上からの押圧力が印加されてガイド溝７のＶ字部分の壁面に設置されている。

このようにハウジング６に設置される鏡筒体５の圧電素子４にリード線９ａ及び９ｂを介して駆動電圧を印加すると、第１鏡筒１及び第２鏡筒２の間隔を広げるように圧電素子４が厚み方向に変形する。その為、前記第１鏡筒１及び前記第２鏡筒２にはそれぞれレンズ３の光軸方向に互いに離れる向きの力が印加される。

一方、鏡筒体５の圧電素子４に駆動電圧を印加することを止めると、第１鏡筒１及び第２鏡筒２の間隔を狭めるように圧電素子４が元の厚みに戻ることにより厚み方向に変形する。その為、前記第１鏡筒１及び前記第２鏡筒２にはそれぞれレンズ３の光軸方向に互いに近づく向きの力が印加される。

ところで、レンズ３を含む第１鏡筒１及び第２鏡筒２の質量をそれぞれｍ１及びｍ２とすると共に、前記第１鏡筒１及び前記第２鏡筒２がそれぞれハウジング６に支持される支持面を摺動する際の最大摩擦係数をそれぞれμ１及びμ２とした場合、第１鏡筒１及び第２鏡筒２の質量の関係においては、レンズ３の有無、材質の違い及び材質の量の違いなどによりｍ１＞ｍ２と設定しており、第１鏡筒１及び第２鏡筒２の最大摩擦係数の関係においては、各鏡筒の材質の違い、あるいは各鏡筒のハウジング６に支持される支持面の表面処理によりμ１＜μ２と設定している。

前記各鏡筒のハウジング６に支持される支持面の表面処理とは、第１鏡筒１の側面表面を鏡面仕上げとして前記第１鏡筒１のハウジング６に支持される支持面を第２鏡筒２のハウジング６に支持される支持面に比べて滑らかにしたり、及びあるいは第２鏡筒２の側面表面を梨地にしたり、荒らしたりして前記第２鏡筒２のハウジング６に支持される支持面を前記第１鏡筒１のハウジング６に支持される支持面に比べて荒くする処理を施す。

上述のような第１鏡筒１及び第２鏡筒２の質量の関係及び最大摩擦係数の関係を設定しておき、図３に示す如き、急速に立ち上がると共に、緩慢に立ち下がる三角波信号の駆動電圧を鏡筒体５の圧電素子４に印加する場合の鏡筒体５の動作について以下に説明する。

図４（イ）に示す如く、圧電素子４に駆動電圧が印加されずにハウジング６の支持面上に鏡筒体５が静止されている状態から駆動電圧の立ち上げにより圧電素子４の変形が発生されると、図４（ロ）に示す如く、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれレンズ３の光軸方向に互いに離れる向きの力ｆ１及びｆ２が印加される。第１鏡筒１及び第２鏡筒２に印加される力ｆ１及びｆ２に応じて第１鏡筒１及び第２鏡筒２にはそれぞれ慣性力ＩＦ１及び慣性力ＩＦ２が発生する。第１鏡筒１に発生する慣性力ＩＦ１は第１鏡筒１の質量ｍ１と圧電素子４の変形により第１鏡筒１及び第２鏡筒２に発生する加速度αと乗じた値、すなわちＩＦ１＝ｍ１×αとなり、一方、第２鏡筒２に発生する慣性力ＩＦ２は第２鏡筒２の質量ｍ２と圧電素子４の変形により第１鏡筒１及び第２鏡筒２に発生する加速度αと乗じた値、すなわちＩＦ２＝ｍ２×αとなる。尚、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ印加される力ｆ１及びｆ２は圧電素子４の変形に伴っており、互いに等しい。

また、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ力ｆ１及びｆ２が印加されると、その力に応じて第１鏡筒１及び第２鏡筒２にはそれぞれ摩擦力ＦＦ１及び摩擦力ＦＦ２が発生する。第１鏡筒１に発生する摩擦力ＦＦ１は第１鏡筒１の質量ｍ１と第１鏡筒１の最大摩擦係数μ１と重力加速度ｇを乗じた値、すなわちＦＦ１＝ｍ１×μ１×ｇとなり、一方、第２鏡筒２に発生する慣性力ＦＦ２は第２鏡筒２の質量ｍ２と最大摩擦係数μ２と重力加速度ｇと乗じた値、すなわちＦＦ２＝ｍ２×μ２×ｇとなる。

この場合、第１鏡筒１の慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１は圧電素子４の変形により第１鏡筒１に印加される力ｆ１と逆向きに作用し、第２鏡筒２の慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２は圧電素子４の変形により第２鏡筒２に印加される力ｆ２と逆向きに作用する。すなわち、圧電素子４の変形に応じて第１鏡筒１には慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１の合力が発生し、第２鏡筒２には慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２の合力が発生する。

ところで、圧電素子４の駆動電圧が急峻に立ち上がる駆動電圧の立ち上げ時において、第１鏡筒１及び第２鏡筒２に発生する加速度αは大となり、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する慣性力ＩＦ１及びＩＦ２が第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する摩擦力ＦＦ１及びＦＦ２より支配的となる。そして、駆動電圧の立ち上げ時において、第１鏡筒１に発生する慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１の合力は、圧電素子４の変形により第１鏡筒１に印加される力ｆ１より大となると共に、第２鏡筒２に発生する慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２の合力は、圧電素子４の変形により第２鏡筒２に印加される力ｆ２より小となるように設計されている。すなわち、ｆ１＜ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＞ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立し、その為、駆動電圧の立ち上げ時において圧電素子４が厚みを増加させるように変形されると、図４（ロ）に示す如く、第１鏡筒１は変位されず、第２鏡筒２は変位される。

一方、圧電素子４の駆動電圧が緩慢に立ち下がる駆動電圧の立ち下げ時において、第１鏡筒１及び第２鏡筒２に発生する加速度αは０に近くなり、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する摩擦力ＦＦ１及びＦＦ２が第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する慣性力ＩＦ１及びＩＦ２より支配的となる。そして、駆動電圧の立ち下げ時において、第１鏡筒１に発生する慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１の合力は、圧電素子４の変形により第１鏡筒１に印加される力ｆ１より小となると共に、第２鏡筒２に発生する慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２の合力は、圧電素子４の変形により第２鏡筒２に印加される力ｆ２より大となるように設計されている。すなわち、ｆ１＞ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＜ＩＦ２＋
ＦＦ２の関係が成立し、その為、駆動電圧の立ち下げ時において圧電素子４が元に戻るように変形されると、図４（ハ）に示す如く、第２鏡筒２は変位されず、第１鏡筒１は変位される。

したがって、図３に示す如き、急速に立ち上がると共に、緩慢に立ち下がる三角波信号の駆動電圧を圧電素子４に印加することにより鏡筒体５は図４において左側のレンズ３の光軸方向の一方側にガイド溝７によりガイドされてハウジング６を摺動するように駆動される。

尚、第１鏡筒１の慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１による合力、及び第２鏡筒２の慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２による合力は、第１鏡筒１及び第２鏡筒２のそれぞれの質量ｍ１及びｍ２と最大摩擦係数μ１及びμ２、更に第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する加速度αを調節する圧電素子４の駆動電圧の立ち上がり度合い及び立ち下がり度合いにより設定される。

次に、図５に示す如き、緩慢に立ち上がると共に、急速に立ち下がる三角波信号の駆動電圧を鏡筒体５の圧電素子４に印加する場合の鏡筒体５の動作について以下に説明する。

図６（イ）に示す如く、圧電素子４に駆動電圧が印加されずにハウジング６の支持面上に鏡筒体５が静止されている状態から駆動電圧の立ち上げにより圧電素子４を変形させると、図４において説明したように第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれレンズ３の光軸方向に互いに離れる向きの力ｆ１及びｆ２が印加され、第１鏡筒１には慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１の合力が発生し、第２鏡筒２には慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２の合力が発生する。

圧電素子４の駆動電圧が図５に示す如く緩慢に立ち上がる駆動電圧の立ち上げ時において、第１鏡筒１及び第２鏡筒２に発生する加速度αは０に近くなり、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する摩擦力ＦＦ１及びＦＦ２が第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する慣性力ＩＦ１及びＩＦ２より支配的となる。そして、駆動電圧の立ち上げ時において、第１鏡筒１に発生する慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１の合力は、圧電素子４の変形により第１鏡筒１に印加される力ｆ１より小となると共に、第２鏡筒２に発生する慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２の合力は、圧電素子４の変形により第２鏡筒２に印加される力ｆ２より大となるように設計されている。すなわち、ｆ１＞ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＜ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立し、その為、駆動電圧の立ち上げ時において圧電素子４が厚みを増加させるように変形されると、図６（ロ）に示す如く、第２鏡筒２は変位されず、第１鏡筒１は変位される。

一方、圧電素子４の駆動電圧が急峻に立ち下がる駆動電圧の立ち下げ時において、第１鏡筒１及び第２鏡筒２に発生する加速度αは大となり、第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する慣性力ＩＦ１及びＩＦ２が第１鏡筒１及び第２鏡筒２にそれぞれ発生する摩擦力ＦＦ１及びＦＦ２より支配的となる。そして、駆動電圧の立ち下げ時において、第１鏡筒１に発生する慣性力ＩＦ１及び摩擦力ＦＦ１の合力は、圧電素子４の変形により第１鏡筒１に印加される力ｆ１より大となると共に、第２鏡筒２に発生する慣性力ＩＦ２及び摩擦力ＦＦ２の合力は、圧電素子４の変形により第２鏡筒２に印加される力ｆ２より小となるように設計されている。すなわち、ｆ１＜ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＞ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立し、その為、駆動電圧の立ち下げ時において圧電素子４が元に戻るように変形されると、図６（ハ）に示す如く、第１鏡筒１は変位されず、第２鏡筒２は変位される。

したがって、図５に示す如く、緩慢に立ち上がると共に、急速に立ち下がる三角波信号
の駆動電圧を圧電素子４に印加することにより鏡筒体５は図６において右側のレンズ３の光軸方向の他方側にガイド溝７によりガイドされてハウジング６を摺動するように駆動される。

それ故、図３に示す如く、急速に立ち上がると共に、緩慢に立ち下がる三角波信号の駆動電圧、あるいは図５に示す如く、緩慢に立ち上がると共に、急速に立ち下がる三角波信号の駆動電圧を圧電素子４に印加することにより鏡筒体５をレンズ３の光軸方向の所定の方向に駆動することが出来ると共に、駆動電圧を圧電素子４に印加する期間を制御することにより所望の変位量を駆動することが出来る。

尚、上記の説明において、電気機械変換素子はリング状形態のものが積層されて円筒状に構成された圧電素子４を用いており、圧電素子４に駆動電圧を印加することにより厚み方向に変位される実施例を挙げたが、本発明の電気機械変換素子はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様、変更が可能である。

例えば、電気機械変換素子として図７に示すような切込み１１入りのＣリング形状のバイモルフ素子１０を用いる。このバイモルフ素子１０は所定の直径線上に位置する接着領域１２ａ，１２ｂにおいて第１鏡筒１に接着されると共に、所定の直径線上に位置する接着領域１３ａ，１３ｂにおいて第２鏡筒２に接着され、図８に示す如く、前記バイモルフ素子１０を挟んで第１鏡筒１及び第２鏡筒２が連結されて鏡筒体１４が構成される。そして、前記バイモルフ素子１０は駆動電圧の印加に応じて図９に示す如く反るように変形し、これにより鏡筒体１４を駆動する。

また、上記実施例においては、第１鏡筒１にのみレンズ３が組み込まれる構成を説明したが、これに限定されるものではなく、鏡筒体５の光学系として組合せレンズを必要とする場合には第１鏡筒１に全てのレンズを組み込む構成とすることも良いが、第１鏡筒１及び第２鏡筒２共にレンズを組み込む構成としても良い。

図１０は実施例１において説明したレンズ駆動装置を備える光ピックアップ装置の一例を示す光学配置図である。図１０に示す光ピックアップ装置は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格のディスクに対応する構成となっている。

レーザーダイオード２０はＢｌｕ−ｒａｙ規格のディスクに適した青紫色（青色）波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長、例えば４０５ｎｍのレーザー光を発光する。

レーザーダイオード２０から出射されるレーザー光は、回折格子２１によりトラッキング制御に使用される±１次回折光を形成するべく回折され、その後、１／２波長板２２により偏光方向がｐ偏光に設定されてプリズム型の偏光ビームスプリッタ２３のフィルタ面２３ａを透過する。

偏光ビームスプリッタ２３の偏光フィルタ面２３ａを透過したレーザー光は、コリメータレンズ２４より平行光になされた後、反射ミラー２５により反射されて光軸が直角に折曲され、１／４波長板２６を通過して対物レンズ２７に入射される。

前記対物レンズ２７はＢｌｕ−ｒａｙ規格に適合する開口数０．８５となっている。また、前記対物レンズ２７は対物レンズアクチュエータ２８によりフォーカス方向、トラッキング方向及びラジアルチルト方向に駆動可能になっており、対物レンズ２７により集光されるレーザー光をディスクＤの信号層に追従させて合焦させ、信号層の信号トラックに追従させると共に、信号層の光スポットにコマ収差が発生しないようにラジアル方向の傾
きに追従させる。

ディスクＤの信号層の信号により変調されて反射されたレーザー光は対物レンズ２７に戻り、来た光路を経由して戻って偏光ビームスプリッタ２３に至る。この偏光ビームスプリッタ２３に戻されるレーザー光は、ディスクＤへの往路と復路で１／４波長板２６を２度通過するので、前記偏光ビームスプリッタ２３に戻されたレーザー光は偏光方向が１／２波長回転されている。その為、ディスクＤへの往路ではｐ偏光であったレーザー光がｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ２３に入射される。

したがって、前記偏光ビームスプリッタ２３に戻されたレーザー光は、偏光フィルタ面２３ａにより反射され、ディスクＤに照射されるレーザー光のフォーカスエラー成分を発生させると共に、焦点調整を行うサーボレンズ２９を介して光検出器３０に導かれ、この光検出器３０上の各受光領域に受光される。

その為、光検出器３０の各種受光信号によりディスクの記録信号が得られると共に、ディスクに対応したフォーカス制御、トラッキング制御、及びラジアルチルト制御に用いられる各制御信号が得られる。

ところで、コリメータレンズ２４は実施例１において説明したレンズ駆動装置の鏡筒体３１に組み込まれており、この鏡筒体３１は第１鏡筒３２及び第２鏡筒３３間を連結するように介在される収差補正アクチュエータとなる圧電素子３４により駆動可能になっている。前記圧電素子３４に駆動電圧を印加してこの圧電素子３４を変形させることにより鏡筒体３１は対物レンズ以外の各光学素子が設置されるハウジング内をコリメータレンズ２４の光軸方向の両方向に所定量変位可能である。その為、鏡筒体３１を駆動してコリメータレンズ２４を変位させることにより対物レンズ２７に入射されるレーザー光束の広がり角度を調整し、これにより対物レンズ２４から出射されるレーザー光に補正用の球面収差を発生させてディスクＤの信号層を被覆するカバー層（透明基板）を介して前記信号層に収束されるレーザー光に発生する球面収差が最少となるようになっている。

尚、前記コリメータレンズ２４が信号記録媒体の信号層に収束されるレーザー光に発生する球面収差を補正する収差補正レンズとなる。

本発明にかかるレンズ駆動装置の一実施例を示す斜視図である。 図１のレンズ駆動装置の主要部分の分解斜視図である。 鏡筒体５を一方向に圧電素子４に印加する駆動電圧を示す波形図である。 図３に示す駆動電圧が圧電素子４に印加された際の鏡筒体５の移動を説明する断面図である。 鏡筒体５を他方向に圧電素子４に印加する駆動電圧を示す波形図である。 図５に示す駆動電圧が圧電素子４に印加された際の鏡筒体５の移動を説明する断面図である。 電気機械変換素子となるＣリング形状のバイモルフ素子８を示す説明図である。 バイモルフ素子８を用いた鏡筒体１３を示す断面図である。 図８に示す鏡筒体５の移動を説明する断面図である。 実施例１において説明したレンズ駆動装置を備える光ピックアップ装置の一例を示す光学配置図である。

符号の説明

１ 第１鏡筒
２ 第２鏡筒
３ レンズ
４ 圧電素子（電気機械変換素子）
５、１３ 鏡筒体
６ ハウジング
７ ガイド溝
１０ バイモルフ素子（電気機械変換素子）
２０ レーザーダイオード
２４ コリメータレンズ（収差補正レンズ）
２７ 対物レンズ
３０ 光検出器
３１ 鏡筒体
３２ 第１鏡筒
３３ 第２鏡筒
３４ 圧電素子

Claims (9)

1. レンズが組み込まれる第１鏡筒に前記レンズの光軸方向に電気機械変換素子を挟んで第２鏡筒を連結し、前記第１鏡筒及び第２鏡筒が連結される鏡筒体を前記第１鏡筒及び第２鏡筒のそれぞれ側面にて支持されるべく前記レンズの光軸方向に摺動可能にハウジングに装填し、かつ、前記電気機械変換素子を駆動することによりこの電気機械変換素子に前記レンズの光軸方向に変位する変形を発生させ、前記電気機械変換素子の変形により第１鏡筒に駆動力ｆ１を印加すると共に、この駆動力ｆ１により第１鏡筒に慣性力ＩＦ１及びハウジングの支持面との間で摩擦力ＦＦ１を発生させ、また、前記電気機械変換素子の変形により第２鏡筒に駆動力ｆ２を印加すると共に、第２鏡筒に慣性力ＩＦ２及びハウジングの支持面との間で摩擦力ＦＦ２を発生させ、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を広げるように前記電気機械変換素子を変形させる際にｆ１＜ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＞ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立すると共に、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を狭めるように前記電気機械変換素子の変形が戻される際にｆ１＞ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＜ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立するように電気機械変換素子を駆動する駆動電圧を印加して前記鏡筒体を前記レンズの光軸方向の一方側に駆動し、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を広げるように前記電気機械変換素子を変形させる際にｆ１＞ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＜ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立すると共に、前記第１鏡筒及び第２鏡筒の間隔を狭めるように前記電気機械変換素子の変形が戻される際にｆ１＜ＩＦ１＋ＦＦ１、かつｆ２＞ＩＦ２＋ＦＦ２の関係が成立するように電気機械変換素子を駆動する駆動電圧を印加して前記鏡筒体を前記レンズの光軸方向の他方側に駆動することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記電気機械変換素子は電圧の印加により厚み方向がレンズの光軸方向に伸縮する圧電素子であることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記ハウジングに鏡筒体を設置するガイド溝を形成し、前記鏡筒体をガイド溝に沿って摺動可能に支持するようにしたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
4. 前記ガイド溝の断面を実質Ｖ字状に形成し、前記ガイド溝の壁面により前記鏡筒体の所定の２本の母線に沿ってこの鏡筒体を支持するようにしたことを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
5. 前記レンズを含む第１鏡筒及び前記第２鏡筒の質量をそれぞれｍ１及びｍ２とすると共に、前記第１鏡筒及び第２鏡筒がそれぞれハウジングに支持される支持面を摺動する際の最大摩擦係数をそれぞれμ１及びμ２とした場合、ｍ１＞ｍ２であると共に、μ１＜μ２である関係が成り立つことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
6. 前記第１鏡筒のハウジングに支持される支持面を前記第２鏡筒のハウジングに支持される支持面に比べて表面仕上げを滑らかに処理したことを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
7. 前記第２鏡筒のハウジングに支持される支持面を前記第１鏡筒のハウジングに支持される支持面に比べて荒くする処理を施したことを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
8. 前記第１鏡筒の材質を金属とし、前記第２鏡筒の材質をプラスチックとしたことを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のレンズ駆動装置をレーザ光源及び対物レンズ間の光路に配置する光ピックアップ装置において、前記レンズ駆動装置の第１鏡筒に組み込まれるレンズは信号記録媒体にレーザ光を導く出射光学系により発生される球面収差を補正する収差補正レンズであり、鏡筒体を駆動することにより前記収差補正レンズを光軸方向に変位して信号記録媒体の信号層に照射される集光スポットの球面収差を補正することを特徴とする光ピックアップ装置。
   
   

Images