(57)【要約】【課題】  ＲＩＮ強度の改善を、極めて簡素な構成で、かつ、低消費電力にて実現できる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  再生動作時、減光ユニット駆動回路から高分子フィルム１２５ａにＯＮ信号が印加される。これにより、高分子フィルム１２５ａは蛇腹状に湾曲した状態（変形状態）となる。これにより、複合フィルタは、アクチュエータ１２５から駆動力を受け、アクチュエータ１２５側にスライド運動を行い、アクチュエータ１２５のストロークに対応した位置で停止する。その結果、レーザ光の光軸位置に減光フィルタ１２１がセットされ、レーザ光に減光作用が及ぼされる。このとき、レーザーダイオードから出射された直後のレーザ光の強度は、ＲＩＮ特性の問題が生じない程度のレベルに設定される。レーザ光は、減光フィルタ１２１による減光作用によって減衰され、再生に適したレベルとされる。【選択図】    図６
2007026602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから出射されたレーザ光のパワーを減衰させるフィルタ素子と、前記フィルタ素子をレーザ光の光軸に垂直な方向に案内する案内手段と、前記フィルタ素子に駆動力を付与する駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、サーボ電圧の印加によって形状が変化する高分子構造体を有する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項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が変化する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項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形状が変化する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項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、
前記フィルタ素子は、前記レーザーダイオードから出射されたレーザ光が拡散光の状態にある光路中において、前記レーザ光の光軸に対して挿脱されるよう配置される、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記案内手段は、前記フィルタ素子を一方向にスライドさせるガイドを備え、
少なくとも一方向に寸法が変化する前記高分子構造体が、前記寸法変化の方向と前記フィルタ素子のスライド方向が一致するようにして、前記フィルタ素子とハウジングの間に介在するよう配置されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項５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平面形状が蛇腹状に変化するフィルム構造体によって構成されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記案内手段は、前記フィルタ素子を保持すると共に前記レーザ光の光軸に垂直な方向に回動するよう軸支されたホルダを備え、該ホルダに対し前記高分子構造体の変形に応じた駆動力が付与される、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記レーザ光のパワーをほぼ減衰させずに透過させると共に前記フィルタ素子を透過する際に前記レーザ光に生じる収差と同様の収差を前記レーザ光に生じさせる光学素子を、前記フィルタ素子が前記レーザ光の光路から外れるときに該光路に挿入されるようにして、前記案内手段に案内せしめ、前記駆動手段から付与される駆動力によって、前記フィルタ素子と前記光学素子を一体的に駆動させる、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ピックアップ装置において、
前記フィルタ素子は、所定の屈折率と厚みを有する板形状を有すると共に、前記光学素子は、該フィルタ素子と同一の屈折率と厚みを有する透明基板とによって構成され、該透明基板が前記フィルタ素子に並ぶようにして前記フィルタ素子と一体化されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関するものであり、特に、青色波長のレーザ光を用いる場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに情報を記録／再生する光ピックアップ装置には、光源として、レーザーダイオードが配備されている。かかるレーザーダイオードにディスクからの反射光が逆行すると、レーザーダイオードの光学特性が劣化することが知られている。すなわち、ディスクからの反射光がレーザーダイオードに入射すると、出射レーザ光のパワー分布に乱れが生じ、ＲＩＮ特性（Relative Intensity Noise）が悪化する。この現象は、あらゆる波長のレーザーダイオードにおいて発生する。
【０００３】
かかる問題は、レーザーダイオードの積層構造を改良し、あるいは、駆動信号に高周波信号を重畳する技術を適用することにより抑制することができる。既存のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に用いられるレーザーダイオードでは、かかる技術を適用することにより、ＲＩＮ特性の改善を図ることができる。
【０００４】
しかし、次世代ＤＶＤに用いられる青色波長のレーザーダイオードは、赤色レーザ光や赤外レーザ光を出射するレーザーダイオードに比べて光学特性が不安定であるため、これらの技術を適用することによりＲＩＮ特性の改善を図るには、さらなる検討が必要となる。このため、次世代ＤＶＤ用の光ピックアップ装置では、特に、低パワーのレーザ光を出射させる再生動作時において、ＲＩＮ特性の悪化が顕著となり、再生信号のＳ／Ｎが悪化するとの問題が起こり得る。
【０００５】
この問題を回避する手段として、特許文献１に記載の技術が知られている。この技術では、再生動作時に、通常よりも数レベル高めのパワーにてレーザーダイオードからレーザ光を出射させ、このレーザ光を減光素子にて適正レベルに減衰させた後、レーザ光をディスクへと導くようにしている。このように、再生動作時のレーザパワーを高めることにより、レーザーダイオードへの戻り光による影響を低減し、ＲＩＮ特性の改善を図っている。
【特許文献１】特開２００３―２５７０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、減光素子の駆動制御方法は記載されているが、減光素子を駆動するための構成は示されていない。ここで、減光素子の駆動装置として、既存のサーボモータや、電磁駆動装置等を用いることが考えられる。しかし、これらの駆動装置は、構成が複雑かつ大掛かりとなるため、光ピックアップ装置の小型化、簡素化を阻害する惧れがある。また、これらの駆動装置は、比較的大きな消費電力が必要となるため、光ディスク装置の長時間記録／再生に支障をきたすとの問題も生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題を解消し、ＲＩＮ強度の改善を、極めて簡素な構成で、かつ、低消費電力にて実現できる光ピックアップ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る光ピックアップ装置は、レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードから出射されたレーザ光のパワーを減衰させるフィルタ素子と、前記フィルタ素子をレーザ光の光軸に垂直な方向に案内する案内手段と、前記フィルタ素子に駆動力を付与する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、サーボ電圧の印加によって形状が変化する高分子構造体を有することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、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が変化することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、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形状が変化することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、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、前記フィルタ素子は、前記レーザーダイオードから出射されたレーザ光が拡散光の状態にある光路中において、前記レーザ光の光軸に対して挿脱されるよう配置されることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記案内手段は、前記フィルタ素子を一方向にスライドさせるガイドを備え、少なくとも一方向に寸法が変化する前記高分子構造体が、前記寸法変化の方向と前記フィルタ素子のスライド方向が一致するようにして、前記フィルタ素子とハウジングの間に介在するよう配置されていることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、請求項５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平面形状が蛇腹状に変化するフィルム構造体によって構成されていることを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記案内手段は、前記フィルタ素子を保持すると共に前記レーザ光の光軸に垂直な方向に回動するよう軸支されたホルダを備え、該ホルダに対し前記高分子構造体の変形に応じた駆動力が付与されることを特徴とする。
【００１５】
第８の発明は、請求項１ないし７の何れか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記レーザ光のパワーをほぼ減衰させずに透過させると共に前記フィルタ素子を透過する際に前記レーザ光に生じる収差と同様の収差を前記レーザ光に生じさせる光学素子を、前記フィルタ素子が前記レーザ光の光路から外れるときに該光路に挿入されるようにして、前記案内手段に案内せしめ、前記駆動手段から付与される駆動力によって、前記フィルタ素子と前記光学素子を一体的に駆動させることを特徴とする。
【００１６】
第９の発明は、請求項８に記載の光ピックアップ装置において、前記フィルタ素子は、所定の屈折率と厚みを有する板形状を有すると共に、前記光学素子は、該フィルタ素子と同一の屈折率と厚みを有する透明基板とによって構成され、該透明基板が前記フィルタ素子に並ぶようにして前記フィルタ素子と一体化されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
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高分子構造体を駆動手段として用いているため、サーボモータ、電磁駆動装置等を駆動機構として用いる場合に比べ、構成の簡素化および小型・軽量化を図ることができる。これにより、光ピックアップ装置の構成を簡素化することができる。また、かかる高分子構造体は、サーボモータ、電磁駆動装置等と比較して、消費電力が小さいので、低消費電力化を図ることができる。
【００１８】
また、第４の発明のように、フィルタ素子をレーザーダイオードから出射されたレーザ光が拡散光の状態にある光路中に、レーザ光の光軸に対して挿脱されるよう配置すれば、挿脱時におけるフィルタ素子の移動ストロークを小さくすることができ、よって、駆動量が比較的小さい高分子構造体を用いる場合にも、フィルタ素子をレーザ光の光軸に対して円滑に挿脱させることができる。なお、フィルタ素子の移動ストロークを小さくするには、フィルタ素子の配置位置を、極力、レーザーダイオード側に設定するのが好ましい。そうすると、レーザ光の径が小さくなるため、小さなストロークによってもフィルタ素子をレーザ光に対し挿脱させることができる。
【００１９】
また、第６の発明のように、サーボ電圧の印加により平面形状が蛇腹状に変化するフィルム構造体によって高分子構造体を構成すれば、高分子構造体の変形によって生じる駆動量を増大させることができる。その結果、第５の発明で示されるように一方向にフィルタ素子をスライドさせる場合にも、フィルタ素子をレーザ光の光軸に対して円滑に挿脱させることができる。
【００２０】
また、第７の発明のように、フィルタ素子の案内手段として、フィルタ素子を保持すると共にレーザ光の光軸に垂直な方向に回動するよう軸支されたホルダを用いることもできる。この場合、駆動力の作用点をホルダの回動軸に接近させることにより、小さな駆動量にて大きくフィルタ素子を変位させることができる。その結果、フィルタ素子をレーザ光の光軸に対して円滑に挿脱させることができる。
【００２１】
また、第８の発明のように、レーザ光のパワーをほぼ減衰させずに透過させると共にフィルタ素子を透過する際にレーザ光に生じる収差と同様の収差をレーザ光に生じさせる光学素子を、フィルタ素子がレーザ光の光路から外れるときに該光路に挿入されるように配置すれば、フィルタ素子の挿入時と退避時において、レーザ光に導入される収差条件を一致させることができる。その結果、光学系に配置される収差補正手段を、フィルタ素子の挿入時と退避時において切り替え調整する必要がなく、収差補正手段の複雑化を回避することができる。
【００２２】
また、第９の発明のように、所定の屈折率と厚みを有する板形状を有するフィルタ素子と、フィルタ素子と同一の屈折率と厚みを有する透明基板を、互いに並ぶような状態にて一体化させるようにすれば、フィルタ素子と光学素子の切り替えを円滑に行うことができる。
【００２３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【実施例１】
【００２５】
まず、図１に実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す。なお、同図に示すコントローラ１０、減光ユニット駆動回路２０、ＬＤ駆動回路３０、サーボ回路４０、再生回路５０は、ドライブ側の構成を示すものである。
【００２６】
図示の如く、光ピックアップ装置１００は、レーザーダイオード１１０と、減光ユニット１２０と、グレーティング１３０と、偏光ビームスプリッタ１４０と、コリメータレンズ１５０と、ビームエキスパンダ１６０と、λ／４板１７０と、対物レンズアクチュエータ１８０と、シリンドリカルレンズ１９０と、光センサ２００を備えている。
【００２７】
レーザーダイオード１１０は、波長４０５ｎｍ程度の、青色波長のレーザ光を出射する。
【００２８】
レーザーダイオード１１０から出射された青波長のレーザ光（直線偏光）は、減光ユニット１２０を発散光の状態で通過する。減光ユニット１２０は、レーザ光が再生用として利用される場合に減光ユニット駆動回路２０からの駆動信号に応じて、レーザ光のパワーを減衰させる。これにより、レーザ光は、再生に適したパワーレベルとされる。他方、記録時（再生時以外の状態を含む、以下同様）には、レーザ光は、減光ユニット１２０による減光作用を受けずに、記録に適したパワーを保ったまま減光ユニット１２０を透過する。なお、減光ユニット１２０の構成ついては追って詳述する。
【００２９】
減光ユニット１２０を通過したレーザ光は、グレーティング１３０を透過する際に３ビームに分光される。分光されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１４０を発散光の状態で通過し、コリメータレンズ１５０に入射され、平行光に変換される。そして、レーザ光は、球面収差補正を行うビームエキスパンダ１６０を通過した後、λ／４板１７０によって円偏光に変換される。その後、レーザ光は、対物レンズアクチュエータ１８０を介して、光ディスク上に収束される。
【００３０】
光ディスクから反射されたレーザ光（以下、戻り光という）は、λ／４板１７０によって、ディスク入射時の偏光面に対し直交する直線偏光に変換された後、ディスク入射時の光路を逆行し、偏光ビームスプリッタ１４０に入射される。このとき、戻り光は、入射時のレーザ光に対し直交する直線偏光に変換されているため、偏光ビームスプリッタ１４０によって反射される。そして、シリンドリカルレンズ１９０によって一方向の収束作用を受けながら、光センサ２００上に収束される。光センサ２００は、再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号を生成するためのセンサーパターンを有している。各センサーパターンから出力される信号は、サーボ回路４０および再生回路５０に出力され処理される。
【００３１】
コントローラ１０は、記録／再生に応じたパワーにてレーザーダイオード１１０を駆動するための信号をＬＤ駆動回路３０に出力する。また、記録／再生に応じて減光ユニット１２０を駆動するための信号を減光ユニット駆動回路２０に出力する。
【００３２】
減光ユニット駆動回路２０は、コントローラ１０から入力される減光ユニット駆動信号に応じて減光ユニット１２０に駆動電位（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を印加する。
【００３３】
ＬＤ駆動回路３０は、コントローラ１０から入力されるＬＤ出力信号に応じてレーザーダイオード１１０に駆動電位を印加する。
【００３４】
サーボ回路４０は、光センサ２００から入力されるセンサ信号をもとにフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成し、対物レンズアクチュエータ１８０に出力する。
【００３５】
再生回路５０は、光センサ２００から入力されるセンサ信号をもとにＲＦ信号を生成する。そして、この信号を処理して再生データを生成し、再生処理回路（図示せず）へ出力する。
【００３６】
再生動作時、コントローラ１０は、減光ユニット駆動回路２０に減光ユニット駆動信号（ＯＮ信号）を出力し、減光ユニット駆動回路２０を介して、減光ユニット１２０を減光フィルタ挿入位置へと駆動させる（駆動機構については、追って、図２および図３を参照して詳述する）。その後、ＬＤ駆動回路３０に再生用の駆動信号を出力し、再生動作に適した出力にて、レーザーダイオード１１０を駆動させる。
【００３７】
記録動作時、コントローラ１０は、減光ユニット駆動回路２０に減光ユニット駆動信号（ＯＦＦ信号）を出力し、減光ユニット駆動回路２０を介して、減光ユニット１２０を減光フィルタ非挿入位置へと駆動させる。その後、ＬＤ駆動回路３０に記録信号に応じた駆動信号を出力し、レーザーダイオード１１０を駆動させる。
【００３８】
図２および図３は、減光ユニット１２０の構成を示すものである。
【００３９】
図２（ａ）に示す如く、減光ユニット１２０は、減光フィルタ１２１、透明基板１２２、摺動軸受１２３ａおよび１２３ｂ、摺動軸１２４、アクチュエータ１２５から構成されている。
【００４０】
減光フィルタ１２１は、ＮＤフィルタ（Natural Density Filter）とも呼ばれている。レーザ光は、この減光フィルタ１２１の光の吸収機能もしくは反射機能によって、光の強度が減衰される。かかる減光フィルタ１２１は、所定の光の強度に減衰させる板厚に成形されており、略長方形の板体からなっている。そして、透明基板１２２と並びあう配列で透明基板１２２と一体的に接着されている（以下、減光フィルタ１２１と透明基板１２２の一体物を複合フィルタと呼ぶ）。
【００４１】
透明基板１２２は、上記減光フィルタ１２１と同一形状に成形されている。また、レーザ光が通過する際、光の強さに殆ど変更を与えず、かつ、減光フィルタ１２１とほぼ同一の屈折率を有する材質からなっている。
【００４２】
摺動軸受１２３ａおよび１２３ｂは、透明基板１２２の４隅の位置において複合フィルタに嵌合する凹部と、摺動軸１２４が摺動可能に挿入される貫通孔を有している。また、摺動軸受１２３ｂのみ軸部が成形される。
【００４３】
摺動軸１２４は、円柱状に成形された梁状のものであり、後述するハウジング２１０の両壁に連架される状態で固定されている。
【００４４】
アクチュエータ１２５は、図２（ｂ）に示す如く、駆動源となる高分子フィルム１２５ａと、伝達軸受１２５ｂ、１２５ｃと、支持端１２５ｄから構成されている。なお、高分子フィルム１２５ａの構造および駆動原理については、追って、図４および図５を参照して詳述する。
【００４５】
伝達軸受１２５ｂ、１２５ｃには、高分子フィルム１２５ａの両端とそれぞれ接合する凹部が形成され、更に、摺動軸受１２３ｂの軸部と、支持端１２５ｄの軸部がそれぞれ挿入される貫通孔が成形されている。
【００４６】
支持端１２５ｄは、ハウジング２１０に一体成形された板体と、円柱状の軸部が成形されている。この軸部は、駆動端子１２５ｂに回動自在にかつ脱落しない状態で接合されている。
【００４７】
減光ユニット１２０のアセンブル時には、図３の如く、まず、透明基板１２２の上下辺に各２個の摺動軸受１２３を配設、固定し、各辺２個の摺動軸受１２３に設けられている貫通孔に摺動軸１２４を挿通する。そして、複合フィルタ面がレーザ光の光軸に直交する関係を維持しながら、摺動軸受１２３を、ハウジング２１０の両壁に連架される状態で固定する。そして、高分子フィルム１２５ａの両端にそれぞれ、伝達軸受１２５ｂ、１２５ｃを接合した後、伝達軸受１２５ｂを、支持端１２５ｄの軸部に、回動自在にかつ脱落しない状態で接合する。そして、伝達軸受１２５ｃを摺動軸受１２３ｂの軸部に、回動自在にかつ脱落しない状態で接合する。
【００４８】
アクチュエータ１２５は、高分子フィルム１２５ａが変形することによって駆動力を発生させる。高分子フィルム１２５ａは、上記減光ユニット駆動回路２０から印加される駆動電位に応じて変形する。駆動電位は、引き出し線（図示せず）を介して、高分子フィルム１２５ａの各層に印加される。
【００４９】
複合フィルタは、アクチュエータ１２５から伝達された駆動力によって、摺動軸１２４の軸方向にスライドされる。このとき、アクチュエータ１２５のストロークと初期位置を後述（図６）の状態に設定しておく。減光ユニット駆動回路２０からの駆動電位（ＯＮ／ＯＦＦ信号）の印加により、減光ユニット１２０は、アクチェータ１２５のストローク変化に応じて駆動される。
【００５０】
図４に、減光ユニットの駆動源となり得る高分子フィルムの構造を示す。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、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。
【００５１】
以下に、まず、導電性高分子材料層Ａ、Ｂの構造および特性について説明する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図４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。
【００５８】
図４に示された７つの積層パターンのうち、（１）〜（３）は、高分子フィルム全体が長手方向に伸縮するタイプの積層パターンを示すものである。なお、本パターンの高分子フィルムは、幅方向（長手方向と積層方向に直交する方向）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Ａ、Ｂ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。
【００５９】
（４）のパターンは、（１）のパターンと同様であるが、（１）の高分子フィルムと比べると、上下方向の変位が物理的に規制されていない点が異なっている。この場合、導電性高分子材料層Ａに、電位を印加すると、体積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異する。
【００６０】
（５）（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。本パターンの高分子フィルムも（４）のパターンと同様、上下方向の変異が物理的に規制されていない。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。これにより、高分子フィルムは、上記（４）のパターンと同様、全体が円弧状に変形（湾曲）し、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形量が得られる。
【００６１】
（７）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をそれぞれ交互に配置したものである。本パターンの高分子フィルムも（４）〜（６）のパターンと同様、上下方向の変位量が物理的に規制されていない。この場合、導電性高分子材料層Ａ、Ｂに同じ電位を印加すると、高分子フィルムは蛇腹のような形状（図６に示した波形状）に変形する。その結果、高分子フィルムは、長手方向および上下方向に伸縮する。
【００６２】
図４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。
【００６３】
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。
【００６４】
図５に、減光ユニットの駆動源となり得る他の高分子フィルムの構造を示す。図示の如く、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。なお、高分子フィルムの平面形状は、同図左右方向を長手方向とする細長い長方形となっている。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
図５に示すに高分子フィルムの積層構造は、何れもゲル電極、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
図５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。
【００７２】
図５示された２つの積層パターンのうち、（１）のパターンでは、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。
【００７３】
（２）のパターンは、上下両面のゲル電極層をそれぞれ２つに分割して形成し、逆極性の電位を印加するように配線したものである。このパターンでは、電位を印加すると、高分子フィルムは全体として蛇腹のような形状（パターン（２）上に付された波形状）に変形する。その結果、高分子フィルムは、長手方向および上下方向に伸縮する。
【００７４】
図５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。
【００７５】
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。
【００７６】
本実施例では、図４の（７）、または、図５の（２）に示す積層パターンの高分子フィルムが、高分子フィルム１２５ａとして用いられている。但し、減光フィルタ１２１を十分に変位させるものであれば、他の積層構造のものを用いることも可能である。
【００７７】
図６は減光ユニット１２０の駆動状態とレーザ光の強さの関係を示す図である。
【００７８】
図６（ａ）は、記録動作時の状態を示すものである。この場合、減光ユニット駆動回路２０から高分子フィルム１２５ａにＯＦＦ信号（例えば、電位＝０）が印加される。これにより、高分子フィルム１２５ａの形状は伸張状態（初期状態）となる。その結果、レーザ光の光軸位置に透明基板１２２がセットされる。この場合、透明基板１２２は減光作用を殆ど持たないので、減光ユニット１２０を通過するレーザ光の強さに変化は生じない。すなわち、レーザーダイオード１１０から出力されるレーザ光は、記録に適したパワーのまま、光ディスクに導かれる。
【００７９】
図６（ｂ）は、再生動作時の状態を示すものである。この場合、減光ユニット駆動回路２０から高分子フィルム１２５ａにＯＮ信号（例えば、電位＝Ｖａ）が印加される。これにより、高分子フィルム１２５ａの形状は蛇腹状に湾曲した状態（変形状態）となる。この変形により、複合フィルタは、アクチュエータ１２５から駆動力を受け、アクチュエータ１２５側にスライド運動を行い、アクチュエータ１２５のストロークに対応した位置で停止する。その結果、レーザ光の光軸位置に減光フィルタ１２１がセットされ、レーザ光に減光作用が及ぼされる。このとき、レーザーダイオード１１０から出射された直後のレーザ光の強度は、ＲＩＮ特性の問題が生じない程度のレベルに設定される。すなわち、減光フィルタ１２１を用いないで再生を行う時のレベルに比べ、数段高いレベルに設定されている。
【００８０】
レーザーダイオード１１０から出射されたレーザ光は、減光フィルタ１２１による減光作用によって減衰され、再生に適したレベルとされる。その後、後段側の光学系によって、光ディスクに導かれる。
【００８１】
本実施例によれば、再生時におけるレーザーダイオード１１０出射パワーを高く設定することができる。これにより、ＲＩＮ特性の悪化の問題を改善することができる。
【００８２】
また、減光ユニット１２０の駆動源として高分子フィルム１２５ａを用いたことにより、サーボモータ、電磁装置等の大掛かりなアクチュエータが不要となり、光ピックアップ装置の小型化、軽量化を図ることができる。更に、高分子フィルム１２５ａは、自由なデザインが可能であるため、装置内における各光学素子の自由なレイアウトを実現できる。
【００８３】
また、駆動源として用いる高分子フィルム１２５ａは、他の駆動機構によるアクチュエータと比較して、消費電力が小さいので、光ピックアップ装置の省電力化を図ることができる。
【実施例２】
【００８４】
本実施例は、減光ユニットの変更例を示すものである。
【００８５】
図７および図８に、本実施例に係る減光ユニット２２０の構成を示す。なお、減光ユニット２２０以外の構成は、上記実施例１における、図１の構成をそのまま用いることができる。
【００８６】
図７に示す如く、減光ユニット２２０は、減光フィルタ１２１、透明基板１２２、フィルタホルダ２２３、支持柱２２４、アクチュエータ２２５から構成されている。なお、透明基板１２１および減光フィルタ１２２は、上記図２および図３にて用いたものと同一である。
【００８７】
フィルタホルダ２２３は、略六角型の板状体からなり、その一部に複合フィルタを格納する矩形孔部２２３ａが形成されている。また、表面側には高分子フィルム２２５ｃの一部を固定する平板部２２３ｃが形成され、裏面側には支持柱２２４の貫通孔２２４ａに挿入される摺同軸２２３ｃが形成されている。
【００８８】
支持柱２２４は、上端部に貫通孔２２４ａを具備し、ハウジング底面に一体成形されている。
【００８９】
アクチュエータ２２５は、支持柱２２５ａ、駆動端子２２５ｂ、高分子フィルム２２５ｃから構成されている。支持柱２２５ａは、上端部に摺同軸を具備し、ハウジング底面に一体成形されている。伝達軸受２２５ｂは、凹部と、貫通孔を具備している。アクチュエータ２２５のアセンブル時には、支持柱２２５ａの摺同軸に伝達軸受２２５ｂの貫通孔を回動自在にかつ脱落しない状態で接合する。また、伝達軸受２２５ｂの凹状孔に高分子フィルム２２５ｃの一端を嵌合、固定する。
【００９０】
なお、高分子フィルム２２５ｃは、上記図４記載の（４）〜（６）、または、上記図５（１）記載の積層パターンのものを用いることができる。高分子フィルム２２５ｃの各層には、引出線を介して（図示せず）、駆動電位が印加される。
【００９１】
減光ユニット２２０のアセンブル時には、図８に示す如く、まず、上側が透明基板１２２、下側が減光フィルタ１２１となるようにして、複合フィルタをフィルタホルダ２２３の矩形状孔部に嵌合、固着する。また、フィルタホルダ２２３の裏面に配された摺同軸を、支持柱２２４の貫通孔に回動自在にかつ脱落しない状態で接合する。そして高分子フィルム２２５ｃの一部をフィルタホルダ２２３の平板部に接着する。
【００９２】
アクチュエータ２２５は、高分子フィルム２２５ｃの変形によって駆動力を発生させる。複合フィルムは、この駆動力によって、フィルタホルダ２２３と一体となって、フィルタホルダ２２３の裏面に配された摺動軸を中心とした旋回運動を行う。
【００９３】
図９は減光ユニット２２０の駆動状態とレーザ光の強さの関係を示す図である。
【００９４】
図９（ａ）は、記録動作時の状態を示すものである。この場合、減光ユニット駆動回路２０から高分子フィルム２２５ｃにＯＦＦ信号（例えば、電位＝０）が印加される。これにより、高分子フィルム２２５ｃの形状は、直線状（初期状態）となる。その結果、レーザ光の光軸位置に透明基板１２２がセットされる。従って、記録動作時において、レーザ光は減光作用を受けることはない。
【００９５】
図９（ｂ）は、再生動作時の状態を示すものである。この場合、減光ユニット駆動回路２０から高分子フィルム２２５ｃにＯＦＦ信号（例えば、電位＝Ｖａ）が印加される。これにより、高分子フィルム２２５ｃの形状は、湾曲状態（変形状態）となる。その結果、レーザ光の光軸位置には減光フィルタ１２１がセットされることになる。従って、再生動作時には、レーザ光は減光作用を受けることとなる。
【００９６】
なお、本実施例のその他の動作は、実施例１における、上記図６にて説明したものと同様である。
【００９７】
本実施例によれば、上記実施例１と同様、再生時におけるレーザーダイオード１１０の、出射パワーを高く設定することができる。これにより、ＲＩＮ特性の悪化の問題を改善することができる。
【００９８】
また、減光ユニット２２０の駆動源として高分子フィルム２２５ｃを用いたことにより、サーボモータ、電磁装置等の大掛かりなアクチュエータが不要となり、光ピックアップ装置の小型化、軽量化を図ることができる。更に、高分子フィルム２２５ｃは、自由なデザインが可能であるため、装置内における各光学素子の自由なレイアウトを実現できる。
【００９９】
また、駆動源として用いる高分子フィルム２２５ｃは、他の駆動機構によるアクチュエータと比較して、消費電力が小さいので、光ピックアップ装置の省電力化を図ることができる。
【実施例３】
【０１００】
本実施例は、上記実施例に用いる光学系の変更例を示すものである。なお、本実施例は、青色波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光を光ディスクに照射する互換型の光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。
【０１０１】
図１０に、本実施例に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す。なお、上記実施例１と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【０１０２】
図示の如く、本実施例に係る光ピックアップ装置３００には、実施例１の図１の構成に比べ、レーザーダイオード３１０と、グレーティング３２０と、偏光ビームスプリッタ３３０と、コリメータレンズ３４０と、波長選択型ミラー３５０と、シリンドリカルレンズ３６０と、光センサ３７０が新たに追加されている。
【０１０３】
レーザーダイオード３１０は、波長６６０ｎｍ程度の赤色波長のレーザ光と、波長７８０ｎｍ程度の赤外線波長のレーザ光の２種類のレーザ光を出射する。
【０１０４】
グレーティング３２０は、上記実施例１にて用いるグレーティング１３０と同様、レーザ光が透過する際に３ビームに分光する光学素子である。
【０１０５】
偏光ビームスプリッタ３３０は、レーザーダイオード３１０から出射された直線偏向のレーザ光を１００％反射させ、レーザーダイオード３１０から出射された直線偏光のレーザ光と直交する直線偏向のレーザ光を１００％透過させる、光学素子である。
【０１０６】
コリメータレンズ３４０は、上記実施例１にて用いるコリメータレンズ１５０と同様、レーザーダイオード３１０から出射される拡散光を平行光に変換する光学素子である。
【０１０７】
波長選択型ミラー３５０は、赤色／赤外線波長のレーザ光を１００％反射させ、青の波長のレーザ光を１００％透過させる、光学素子である。
【０１０８】
シリンドリカルレンズ３６０は、一方向に収束作用を与え、レーザ光を光センサ３７０上に収束させる、光学素子である。
【０１０９】
光センサ３７０は、再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号を生成するためのセンサーパターンを有しており、これらの信号を、サーボ回路４１および再生回路５１に供給する。
【０１１０】
本実施例では、装着されたディスクの種別に応じて、レーザーダイオード１１０、３１０の何れかが駆動される。赤色波長に対応するディスクが装着された場合には、コントローラ１１から、記録／再生に応じたパワーにてレーザーダイオード３１０を駆動するための信号がＬＤ駆動回路３１に供給される。一方、青色波長に対応するディスクが装着された場合には、コントローラ１１から、レーザーダイオード１１０を駆動するための信号がＬＤ駆動回路３１に供給される。このとき、上記実施例１と同様、記録／再生に応じて減光ユニット１２０を駆動するための信号が減光ユニット駆動回路２０に供給される。
【０１１１】
なお、サーボ回路４１は、装着されたディスクの種別に応じて、光センサ２００から入力されるセンサ信号と、光センサ３７０から入力されるセンサ信号の何れか一方をもとにフォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号を生成して、対物レンズアクチュエータ１８０に供給する。
【０１１２】
また、再生回路５１は、装着されたディスクの種別に応じて、光センサ２００から入力されるセンサ信号と、光センサ３７０から入力されるセンサ信号の何れか一方をもとにＲＦ信号を生成する。そして、生成したＲＦ信号を処理して再生データを生成し、再生処理回路（図示せず）へ出力する。
【０１１３】
本実施例では、装着された光ディスクが、青波長に対応した光ディスクであり、かつ、再生動作時における場合のみ減光フィルタ１２１が駆動される。このとき、レーザ光の出射パワーは、上記実施例と同様、ＲＩＮ特性の悪化が生じないレベルとされる。かかるパワーを有するレーザ光は、減光フィルタ１２１による減光作用を受けて、再生に適したレベルに減衰・調整される。その後、後段側の光学系によって、光ディスクに導かれる。
【０１１４】
本実施例によれば、上記実施例１および２と同様、再生時におけるレーザーダイオード１１０の、出射パワーを高く設定することができる。これにより、ＲＩＮ特性の悪化の問題を改善することができる。
【０１１５】
また、減光ユニット２２０の駆動源として高分子フィルム１２５ａを用いたことにより、サーボモータ、電磁装置等の大掛かりなアクチュエータが不要となり、光ピックアップ装置の小型化、軽量化を図ることができる。更に、高分子フィルム１２５ａは、自由なデザインが可能であるため、装置内における各光学素子の自由なレイアウトを実現できる。
【０１１６】
また、駆動源として用いる高分子フィルム１２５ａは、他の駆動機構によるアクチュエータと比較して、消費電力が小さいので、光ピックアップ装置の省電力化を図ることができる。
【０１１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】実施例１に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す図
【図２】実施例１に係る減光ユニットの構成を示す分解図
【図３】実施例１に係る減光ユニットの構成を示す組立図
【図４】実施例１に係る高分子フィルムの構造を示す図
【図５】実施例１に係る他の高分子フィルムの構造を示す図
【図６】実施例１に係る減光ユニットの駆動状態とレーザ光の強さの関係を示す図
【図７】実施例２にかかる減光ユニットの構成を示す分解図
【図８】実施例２にかかる減光ユニットの構成を示す組立図
【図９】実施例２に係る減光ユニットの駆動状態とレーザ光の強さの関係を示す図
【図１０】実施例３に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す図
【符号の説明】
【０１１９】
１１０    レーザーダイオード
１２０    減光ユニット
１２１    減光フィルタ
１２２    透明基板
１２５    アクチュエータ
１２５ａ  高分子フィルム
２２５    アクチュエータ
２２５ｃ  高分子フィルム
【図１】
2007026602.tif 000003
【図２】
2007026602.tif 000004
【図３】
2007026602.tif 000005
【図４】
2007026602.tif 000006
【図５】
2007026602.tif 000007
【図６】
2007026602.tif 000008
【図７】
2007026602.tif 000009
【図８】
2007026602.tif 000010
【図９】
2007026602.tif 000011
【図１０】
2007026602.tif 000012