(57)【要約】【課題】光路上にある光学素子を選択的に切り替えるアクチュエータおよびこうしたアクチュエータを含む光ピックアップ装置の小型化を図る。【解決手段】減光フィルタアクチュエータ１００は、コイル１１２（コイル１１２ａ〜１１２ｃ）を有する固定部１１０と、この固定部１１０に対して回転軸１２３を軸として回転可能に支持された可動部１２０と、を備える。可動部１２０は、回転軸１２３を含む一平面上に、半波長板１２２ａと回折格子１２２ｂの積層体からなる減光フィルタ１２２を有するとともに、固定部１１０のコイル１１２に対して可動部１２０を駆動させる磁界を発生する磁石部１２４（磁石部１２４ａ、１２４ｂ）を有する。そして、コイル１１２に電流を流すことで磁石部１２４との間に発生する引力または斥力により、可動部１２０を回転させ、レーザ光の光路上において減光フィルタ１２２の表裏面の切り替えを行う。【選択図】図１
2009205742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に対して回転可能に支持された可動部と、
前記可動部に設けられ、表面側と裏面側を有する光学部材と、
前記可動部を回転させる駆動手段と、
を備え、
前記光学部材は、レーザ光が前記表面側から入射する場合と前記裏面側から入射する場合とで、出力されるレーザ光の光学特性が異なり、
前記可動部が回転することにより、前記レーザ光の光路上において前記レーザ光が入射される前記光学部材の面が、前記表面側と前記裏面側との間で切り替わることを特徴としたアクチュエータ。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記固定部と前記可動部との一方に設けられた電流線と、前記固定部と前記可動部との他方に設けられ、前記電流線に電流を流したときに前記電流線との間で引力または斥力を発生させる部材とから構成される請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記電流線と前記部材は対向して設けられ、
前記可動部に設けられる前記電流線もしくは前記部材の駆動方向は、前記可動部の回転方向と同じであることを特徴とした請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記光学部材は、半波長板と回折格子とを前記光路上で重ねた積層体で構成されることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記光学部材は、半波長板で構成されることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記光学部材は、両面を鏡面とした反射板と減光部材とを前記光路上で重ねた積層体で構成されることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のアクチュエータを搭載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、アクチュエータおよびアクチュエータを含む光ピックアップ装置に関し、特にレーザ光の光路上にある光学素子を選択的に切り替えるアクチュエータおよびこうしたアクチュエータを含む光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光の光路上にある光学素子を移動させるアクチュエータを含むデバイスとしては、たとえば、光ピックアップが考えられる。光ピックアップには、対物レンズ、コリメータレンズ、減光フィルタ、及び光路スイッチングミラーなどのアクチュエータによる移動動作が必要な部品が搭載されている。近年、光ピックアップには、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ  Ｄｉｓｃ、ＢＤ  Ｄｉｓｃなどの多彩な光ディスクに記録・再生する必要性から、光ピックアップに含まれる部品の点数が多くなるので、光ピックアップの体積が大きくなるという問題がある。また、光ディスクドライブは、ポータブルＤＶＤプレーヤーやモバイルＰＣなどにも搭載されており、光ピックアップの小型化および薄型化が望まれている。
【０００３】
このような光ピックアップに搭載されているアクチュエータとしては、従来、２つの光学素子を光軸（光路）上に選択的に切り替え移動させるアクチュエータが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１に記載のアクチュエータ（素子切替機構）では、レーザ光の光軸（光路）に対し垂直な方向を回転軸として、その回転軸を中心に９０度回転し、２つの光学素子（光量減衰素子と位相差補正素子）の切り替えを行っている。
【特許文献１】特開２００７−１５７２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のアクチュエータでは、２つの光学素子を互いに９０度で取り付けているので、回転軸を中心に回転する場合にはアクチュエータ内部に２つの光学素子の可動領域を確保する必要がある。このため、アクチュエータ自体が大型化してしまうという問題が生じている。また、一般にレーザ光の照射領域は所定の寸法を有し、光学素子のそれぞれは少なくともそれ以上の面積領域を必要とする。このため、光学素子自体の小型化にも一定の限界があり、こうした光学素子を有するアクチュエータの小型化を妨げている。
【０００６】
さらに、こうしたアクチュエータの駆動機構としては、モータなどの機械部品で構成されたものが多く、アクチュエータの部品点数の増加およびそれに伴うアクチュエータの大型化が問題となっている。
【０００７】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光路上にある光学素子を選択的に切り替えるアクチュエータおよびこうしたアクチュエータを含む光ピックアップ装置の小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータは、固定部に対して回転可能に支持された可動部と、可動部に設けられ、表面側と裏面側を有する光学部材と、可動部を回転させる駆動手段と、を備え、光学部材は、レーザ光が表面側から入射する場合と裏
面側から入射する場合とで、出力されるレーザ光の光学特性が異なり、可動部が回転することにより、レーザ光の光路上においてレーザ光が入射される光学部材の面が、表面側と裏面側との間で切り替わることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る光ピックアップ装置は、上述のアクチュエータを搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光路上にある光学素子を選択的に切り替えるアクチュエータおよびこうしたアクチュエータを含む光ピックアップ装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ１００）を示した概略図である。図１（Ａ）は減光フィルタアクチュエータ全体の斜視図であり、図中の左側の固定部を透過した状態で図示している。図１（Ｂ）は可動部の回転前の状態おける減光フィルタアクチュエータの側面図および上面図、図１（Ｃ）は可動部の回転後の状態における減光フィルタアクチュエータの側面図および上面図である。図２は図１の減光フィルタアクチュエータの概略断面図であり、図２（Ａ）は図１（Ｂ）中のＸ１−Ｘ２線に沿った断面に相当し、主に可動部の構成を示す。また、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）中のＹ１−Ｙ２線に沿った断面に相当し、主に固定部の構成を示す。また、図３は可動部の光学領域に入射するレーザ光の状態変化を示す概略図であり、図３（Ａ）は光学領域のＳ面側（半波長板側）から入射する場合、図３（Ｂ）は光学領域のＲ面側（回折格子側）から入射する場合を示す。また、図４は図１の減光フィルタアクチュエータにおける光学領域の表裏切り替え動作（Ｓ面とＲ面の切り替え動作）について説明するための概略図であり、図中の状態Ａは可動部の回転前の状態、図中の状態Ｂ〜状態Ｄは可動部の回転途中の状態、図中の状態Ｅは可動部の回転後の状態を示す。
【００１３】
第１実施形態の減光フィルタアクチュエータ１００は、図１および図２に示すように、コイル１１２（コイル１１２ａ〜１１２ｃ）を有する固定部１１０と、この固定部１１０に対して回転軸１２３を軸として回転可能に支持された可動部１２０と、を備える。可動部１２０は、回転軸１２３を含む一平面上に、半波長板１２２ａと回折格子１２２ｂの積層体からなる減光フィルタ１２２を有するとともに、コイル１１２に対して可動部１２０を駆動させる磁界を発生する磁石部１２４（磁石部１２４ａ、１２４ｂ）を有する。そして、コイル１１２に電流を流すことで磁石部１２４との間に発生する引力または斥力により、可動部１２０をＬ１方向に回転させ、レーザ光の光路上において減光フィルタ１２２の表裏面の切り替え（Ｓ面とＲ面の切り替え）を行う。ここで、減光フィルタ１２２は、Ｓ面側（表面側）に回折格子１２２ｂが配置され、Ｒ面側（裏面側）に半波長板１２２ａが配置されている。そして、レーザ光がＲ面側から入射する場合には、光量が減光されて通過し、レーザ光がＳ面側から入射する場合には、光量が減光されずに通過する機能を有する。
【００１４】
なお、減光フィルタ１２２における表面側および裏面側とは、図１（Ｂ）に示すように、回転前の状態においてレーザ光が照射される面（Ｓ面）を表面側とし、その反対側の面（Ｒ面）を裏面側としている。
【００１５】
具体的には以下の通りである。
【００１６】
減光フィルタアクチュエータ１００の可動部１２０は、可動部１２０のベースとなる２
つの可動ユニット１２１と、この２つの可動ユニット１２１に挟まれた半波長板１２２ａと回折格子１２２ｂとの積層体からなる減光フィルタ１２２と、可動部１２０が回転する際の軸となる回転軸１２３と、可動部１２０を駆動するための磁石部１２４（磁石部１２４ａ、１２４ｂ）と、可動部１２０の回転範囲を制限する回転制御部材１２５と、を有して構成されている。
【００１７】
可動ユニット１２１には、その回転の中心部分に回転軸１２３がレーザ光の光軸（光路）と垂直な状態で設置されている。そして、２つの可動ユニット１２１により挟み込まれた状態で、上述の回転軸１２３を含む一平面上に減光フィルタ１２２（Ｓ面側の回折格子１２２ｂとＲ面側の半波長板１２２ａからなる積層体）が設置されている。そして、可動部１２０の回転前の状態においては、図１（Ｂ）に示すように、可動部１２０の回転制御部材１２５と固定部１１０の第１の位置決め部材１１４とが接触し、減光フィルタ１２２のＳ面側がレーザ光の入射面となるように調整されている。
【００１８】
減光フィルタ１２２は、半波長板１２２ａと回折格子１２２ｂとをレーザ光の光路上で重ねた積層体で構成されている。詳細には、減光フィルタ１２２のＳ面側に回折格子１２２ｂが位置し、Ｒ面側に半波長板１２２ａが位置するように重ねられている。ここで、半波長板１２２ａは、偏光板が採用され、Ｓ面側から入射されるＳ波（偏光板の入射面に垂直な電場成分を有する光）をそのまま透過し、Ｐ波（偏光板の入射面に平行な電場成分を有する光）を、半波長位相をずらしてＳ波に変換する機能を有する。また、回折格子１２２ｂは、Ｓ面側から入射されるＰ波をそのまま透過し、Ｓ波を散乱する機能を有する。そして、可動部１２０の回転前の状態では、図１（Ｂ）に示すように、減光フィルタ１２２のＳ面側がレーザ光の入射面となるように設置され、可動部１２０の回転後の状態では、図１（Ｃ）に示すように、Ｒ面側がレーザ光の入射面となるように設置されている。
【００１９】
こうした構成の減光フィルタ１２２を採用したことで、可動部１２０の回転前の状態では、図３（Ａ）に示すように、半導体レーザから出射されたレーザ光（Ｐ波を主とするＳ波を含む光）がＳ波に変換されて透過する。具体的には、入射するレーザ光のＰ波成分は、回折格子１２２ｂをそのまま透過し、続く半波長板１２２ａによりＳ波に変換される。なお、入射するレーザ光のＳ波成分は、回折格子１２２ｂにより散乱された状態で、続く半波長板１２２ａをそのまま透過する。この結果、Ｓ波がレーザ光の光路に沿って出力される。一方、可動部１２０の回転後の状態では、図３（Ｂ）に示すように、半導体レーザから出射されたレーザ光（Ｐ波を主とするＳ波を含む光）はＳ波に変換されて散乱する。具体的には、入射するレーザ光のＰ波成分は、まず半波長板１２２ａによりＳ波に変換され、続く回折格子１２２ｂにより散乱される。また、入射するレーザ光のＳ波成分は、半波長板１２２ａをそのまま透過し、回折格子１２２ｂにより散乱される。この結果、Ｓ波がレーザ光の光路から散乱した状態で出力される。このようにして、減光フィルタ１２２では、減光フィルタ１２２のＳ面側が入射面となる場合にはレーザ光を透過し、Ｒ面側が入射面となる場合にはレーザ光が減光される。
【００２０】
回転軸１２３は、可動ユニット１２１の回転の中心部分にレーザ光の光軸（光路）と垂直な状態で設置されている。そして、固定部１１０の軸受孔１１３に挿入される。この回転軸１２３は、減光フィルタ１２２（Ｓ面側の回折格子１２２ｂとＲ面側の半波長板１２２ａからなる積層体）が設置される一平面上に含まれるように位置している。そして、この回転軸１２３を中心に可動部１２０が回転して所定の位置間を移動することにより、図１に示すように、減光フィルタ１２２のＳ面側がレーザ光の入射面となる状態（回転前の状態：可動部１２０の回転制御部材１２５と固定部１１０の第１の位置決め部材１１４とが接触する状態）と、減光フィルタ１２２のＲ面側がレーザ光の入射面となる状態（回転後の状態：可動部１２０の回転制御部材１２５と固定部１１０の第２の位置決め部材１１５とが接触する状態）とを切り替えることができる。
【００２１】
磁石部１２４は、矩形状（長方形状）を有する単極磁石（ネオジウムボロン磁石）から構成されている。そして、磁石部１２４は、可動ユニット１２１の、固定ユニット１１１と対向する面側に設けられている。こうした磁石部１２４は、磁石の厚み方向（固定ユニット１１１のコイル１１２に発生する磁界と同一の方向）に着磁され、その磁極面（Ｎ極面またはＳ極面）がコイル１１２と対向するように設置されている。具体的には、磁石部１２４は、図４に示すように、２つの磁石部（磁石部１２４ａ、１２４ｂ）で構成され、コイル１１２と対向する磁極面が互いに異なるように配置されている。すなわち、一方の磁石部はＳ極面がコイル１１２と対向し、もう一方の磁石部はＮ極面が対向している。なお、各磁石部には同一の寸法・規格のものを採用している。また、こうした磁石部１２４を可動ユニット１２１のそれぞれに設けることで、低電流または小面積で所定の駆動力を得ることが可能となる。
【００２２】
回転制御部材１２５は、可動部１２０の回転範囲を制限するために可動ユニット１２１に設けられている。そして、可動部１２０が回転することにより、固定ユニット１１１の第１の位置決め部材１１４と第２の位置決め部材１１５との間を移動し、第１の位置決め部材１１４と接触する状態から第２の位置決め部材１１５と接触する状態に切り替わる。
【００２３】
減光フィルタアクチュエータ１００の固定部１１０は、固定部１１０のベースとなる固定ユニット１１１と、固定ユニット１１１を固定する固定基材１１１ａと、固定ユニット１１１に設けられたコイル１１２（コイル１１２ａ〜１１２ｃ）と、可動部１２０の回転軸１２３を挿入するための軸受孔１１３と、可動部１２０の回転制御部材１２５の回転範囲を制限するための２つの位置決め部材（第１の位置決め部材１１４、第２の位置決め部材１１５）と、を有して構成されている。
【００２４】
固定ユニット１１１には、軸受孔１１３（可動部１２０の回転軸１２３）を中心にしてその周囲に均等な割合（１２０°ごとの領域）で３つのコイル１１２ａ〜１１２ｃ（コイル１１２）が形成されている。また、固定ユニット１１１上の所定の位置に第１の位置決め部材１１４が形成されている。そして、こうした固定ユニット１１１は、固定基材１１１ａ上の２箇所に設置され、対向する固定ユニット１１１により可動部１２０を挟み込んだ状態で固定されている。
【００２５】
コイル１１２（コイル１１２ａ〜１１２ｃ）は、銅（Ｃｕ）からなる平面コイルにより構成され、ビアコンタクトなどを介して互いに電気的に接続されている。この際、コイル１１２は、可動部１２０に設けられた磁石部１２４の磁極面（Ｎ極面またはＳ極面）と対向するように設置される。なお、平面コイルを用いることにより、コイルの薄型化を促進することが可能となる。また、たとえば、平面コイルを２層重ねるように形成することにより、さらに低電流または小面積で所定の駆動力を得ることが可能となる。
【００２６】
軸受孔１１３は、固定ユニット１１１に設けられ、可動部１２０の回転軸１２３が嵌合される。
【００２７】
第１の位置決め部材１１４は、固定ユニット１１１上の所定の位置に形成されている。これと可動部１２０の回転制御部材１２５とが接触することにより、回転前の状態が確定される。一方、第２の位置決め部材１１５は、固定基材１１１ａ上の所定の位置に形成されている。これと可動部１２０の回転制御部材１２５とが接触することにより、回転後の状態が確定される。そして、第１の位置決め部材１１４と第２の位置決め部材１１５は、可動部１２０の回転制御部材１２５がＬ１方向またはその反対方向に回転することによりそれぞれと接触するように配置されている。具体的には、可動部１２０が１８０度回転することにより、上述の２つの状態（回転前の状態と回転後の状態）が切り替わるように設置されている。
【００２８】
以上のように、本発明の第１実施形態の電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ１００）が構成される。
【００２９】
なお、固定部１１０は本発明の「固定部」、可動部１２０は本発明の「可動部」、減光フィルタ１２２は本発明の「光学部材」、回転軸１２３は本発明の「回転軸」、コイル１１２（コイル１１２ａ〜１１２ｃ）は本発明の「電流線」、及び磁石部１２４（磁石部１２４ａ、１２４ｂ）は本発明の「部材」の一例である。
【００３０】
次に、第１実施形態による減光フィルタアクチュエータ１００の減光フィルタの表裏面の切り替え動作（Ｓ面とＲ面の切り替え動作）について説明する。
【００３１】
まず、図４に示す状態Ａのように、可動部１２０の回転制御部材１２５が固定部１１０の第１の位置決め部材１１４に隣接する状態において、コイル１１２ａに奥側に向かってＳ極からＮ極への磁界が発生する電流を流すとともに、コイル１１２ｃに奥側に向かってＮ極からＳ極への磁界が発生する電流を流す。コイル１１２ｂには電流を流さない。これにより、磁石部１２４ａ（Ｎ極）には、コイル１１２ａに発生するＳ極との間で引力が働くとともに、コイル１１２ｃに発生するＮ極との間で斥力が働く。一方、磁石部１２４ｂ（Ｓ極）には、コイル１１２ａに発生するＳ極との間で斥力が働くとともに、コイル１１２ｃに発生するＮ極との間で引力が発生する。この結果、可動部１２０に作用する引力および斥力により、可動部１２０は矢印の方向に回転を開始する。
【００３２】
次に、図４に示す状態Ｂのように、可動部１２０の回転制御部材１２５がコイル１１２ａとコイル１１２ｂの境界部分にまで移動した状態において、各コイルに流す電流を変化させる。具体的には、コイル１１２ｂに奥側に向かってＳ極からＮ極への磁界が発生する電流を流すとともに、コイル１１２ｃに奥側に向かってＮ極からＳ極への磁界が発生する電流を流す。コイル１１２ａには電流を流さない。これにより、磁石部１２４ａ（Ｎ極）には、コイル１１２ｂに発生するＳ極との間で引力が働くとともに、コイル１１２ｃに発生するＮ極との間で斥力が働く。一方、磁石部１２４ｂ（Ｓ極）には、コイル１１２ｂに発生するＳ極との間で斥力が働くとともに、コイル１１２ｃに発生するＮ極との間で引力が発生する。この結果、可動部１２０に作用する引力および斥力により、可動部１２０はさらに矢印の方向に回転する。
【００３３】
次に、図４に示す状態Ｃのように、可動部１２０の回転制御部材１２５が回転前の状態Ａから９０°回転した状態において、各コイルに流す電流を変化させる。具体的には、コイル１１２ｂに奥側に向かってＳ極からＮ極への磁界が発生する電流を流すとともに、コイル１１２ａに奥側に向かってＮ極からＳ極への磁界が発生する電流を流す。コイル１１２ｃには電流を流さない。これにより、磁石部１２４ａ（Ｎ極）には、コイル１１２ｂに発生するＳ極との間で引力が働くとともに、コイル１１２ａに発生するＮ極との間で斥力が働く。一方、磁石部１２４ｂ（Ｓ極）には、コイル１１２ｂに発生するＳ極との間で斥力が働くとともに、コイル１１２ａに発生するＮ極との間で引力が発生する。この結果、可動部１２０に作用する引力および斥力により、可動部１２０はさらに矢印の方向に回転する。
【００３４】
次に、図４に示す状態Ｄのように、可動部１２０の回転制御部材１２５がコイル１１２ｂとコイル１１２ｃの境界部分にまで移動した状態において、各コイルに流す電流を変化させる。具体的には、コイル１１２ｃに奥側に向かってＳ極からＮ極への磁界が発生する電流を流すとともに、コイル１１２ａに奥側に向かってＮ極からＳ極への磁界が発生する電流を流す。コイル１１２ｂには電流を流さない。これにより、磁石部１２４ａ（Ｎ極）には、コイル１１２ｃに発生するＳ極との間で引力が働くとともに、コイル１１２ａに発生するＮ極との間で斥力が働く。一方、磁石部１２４ｂ（Ｓ極）には、コイル１１２ｃに発生するＳ極との間で斥力が働くとともに、コイル１１２ａに発生するＮ極との間で引力
が発生する。この結果、可動部１２０に作用する引力および斥力により、可動部１２０はさらに矢印の方向に回転し、最終的に固定部１１０の第２の位置決め部材１１５により回転制御され、図４に示す状態Ｅとなる。これにより、レーザ光の光路上において減光フィルタ１２２の表裏面が入れ替わった状態（Ｓ面とＲ面とが入れ替わった状態）となる。
【００３５】
このようにして、第１実施形態における減光フィルタアクチュエータ１００では、それぞれの磁石部とコイルとの間に発生する電磁力（引力および斥力）により、レーザ光の光路上の位置において、減光フィルタ１２２の表裏面の切り替え（Ｓ面とＲ面の切り替え）を行う。
【００３６】
本発明の第１実施形態に係る電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ１００）によれば、以下の効果を得ることができる。
【００３７】
（１）可動部１２０を回転することにより減光フィルタ１２２の表裏面を切り替え、減光フィルタ１２２による減光制御を行うようにしたことで、従来に比べて可動部の可動領域が狭くなり、減光フィルタアクチュエータ１００の小型化を図ることができる。
【００３８】
（２）減光フィルタ１２２を半波長板１２２ａと回折格子１２２ｂの積層体で構成し、この減光フィルタ１２２の表裏面を切り替え、減光フィルタ１２２による減光制御を行うようにしたことで、同様の減光制御を従来のように２つの光学部品で構成して行う場合に比べて、部品点数を削減することができ、減光フィルタアクチュエータ１００を小型化することができる。
【００３９】
（３）固定部１１０の可動部１２０と対向する表面に電磁石として機能するコイル１１２を形成し、可動部１２０のコイル１１２と対向する表面に磁石部１２４を配置したことによって、コイル１１２に電流を流すことで発生する磁界と磁石部との間に電磁力（引力または斥力）を引き起こし、可動部１２０を駆動させることができる。こうした移動では、従来のモータなどの機械部品を用いて可動部１２０を駆動する場合と異なり、減光フィルタアクチュエータ１００が大型化するのを抑制することができる。
【００４０】
（４）可動部１２０の磁石部１２４と固定部１１０のコイル１１２とを対向して配置し、さらに可動部１２０（磁石部１２４）の駆動方向を、回転軸１２３の回転方向（Ｌ１方向）と同じにしたことによって、可動部１２０の駆動力を回転方向に変換するためのギヤなどの部品を削減することができるので、減光フィルタアクチュエータ１００が大型化するのを抑制することができる。
【００４１】
（５）可動部１２０を回転することにより減光フィルタ１２２の表裏面の切り替えを行うようにしたことで、可動部を直線移動することにより２つの光学領域（たとえば、レーザ光が入射する面がＳ面側となる状態およびＲ面側となる状態）を切り替える場合に比べて、減光フィルタアクチュエータ１００の小型化を図ることができる。これは、直線移動の場合には、一方の光学領域を所定の位置（光路上）に配置した際に、他方の光学領域を退避するための空間が必要となるが、回転移動の場合には、可動部全体が回転し、光路上にない光学領域を退避する空間を削減（低減）できるためである。
【００４２】
（６）磁石部１２４に単極磁石（ネオジウムボロン磁石）を用いたことで、コイルに生じる磁界との間に推力（引力または斥力）を生じさせる磁力を同一とすると、多極着磁された複数の永久磁石（多極磁石）を用いる場合に比べて磁石部の小面積化（小型化）を容易に図ることができる。このため、装置の大型化が抑制された減光フィルタアクチュエータ１００のさらなる小型化を実現することができる。これは、多極磁石を小型化・薄型化する場合には、多極着磁する永久磁石の個々を小型化・薄型化する必要があり、これにより個々の永久磁石の磁力が急激に減少し、多極磁石全体としてもコイルに生じる磁界との
間に推力を生じさせる磁力を得ることが困難となるためである。
【００４３】
（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態に係る電磁アクチュエータ（光路スイッチミラーアクチュエータ２００）の主要な構成図である。図６は光路スイッチミラーアクチュエータを構成する半波長板切替部を示した概略図であり、図６（Ａ）は半波長板切替部全体の斜視図であり、図中の左側の固定部を透過した状態で図示している。図６（Ｂ）は可動部の回転前の状態おける光路スイッチミラーアクチュエータの側面図および上面図、図６（Ｃ）は可動部の回転後の状態における光路スイッチミラーアクチュエータの側面図および上面図である。なお、図６にはコイル２１２ｃは図示されていないが、第１実施形態の図２（Ｂ）に対応した状態で形成されている。
【００４４】
第２実施形態における光路スイッチミラーアクチュエータ２００は、図５に示すように、主として、光学部材としての半波長板２２２を有する半波長板切替部２５０と、偏光ビームスプリッタ２３０と、全反射ミラー２４０と、を備えている。
【００４５】
半波長板切替部２５０は、第１実施形態と同様のアクチュエータ機構が採用され、レーザ光の光路上において半波長板２２２の表裏面を入れ替え、光学部材としての２つの状態を切り替えるために設けられている。第１実施形態と異なる箇所は、第１実施形態における減光フィルタ１２２が半波長板２２２のみの構成となっていることである。それ以外は第１実施形態と対応する構成である。また、半波長板切替部２５０における半波長板２２２の表裏面の切り替え動作（Ｓ面とＲ面の切り替え動作）についても第１実施形態と同様である。
【００４６】
具体的には、半波長板切替部２５０は、図６に示すように、コイル２１２（コイル２１ａ〜２１２ｃ）を有する固定部２１０と、この固定部２１０に対して回転軸２２３を軸として回転可能に支持された可動部２２０と、を備える。可動部２２０は、回転軸２２３を含む一平面上に、半波長板２２２からなる光学部材を有するとともに、コイル２１２に対して可動部２２０を駆動させる磁界を発生する磁石部２２４（磁石部２２４ａ、２２４ｂ）を有する。そして、コイル２１２に電流を流すことで磁石部２２４との間に発生する引力または斥力により、可動部２２０をＬ１方向に回転させ、レーザ光の光路上において半波長板２２２の表裏面の切り替え（Ｓ面とＲ面の切り替え）を行う。
【００４７】
半波長板切替部２５０の半波長板２２２は、可動部２２０の回転前の状態では、図６（Ｂ）に示すように、Ｓ波をそのまま透過し、Ｐ波を、半波長位相をずらしてＳ波に変換する機能を有する。一方、可動部２２０の回転後の状態では、図６（Ｃ）に示すように、Ｐ波をそのまま透過し、Ｓ波を、半波長位相をずらしてＰ波に変換する機能を有する。すなわち、半波長板切替部２５０では、可動部２２０の回転前の状態では、半導体レーザから出射されたレーザ光（Ｓ波とＰ波の両方の成分を有する光）のＳ波のみが透過して、偏光ビームスプリッタ２３０に入射される。一方、可動部２２０の回転後の状態では、半導体レーザから出射されたレーザ光のＰ波のみが透過して、偏光ビームスプリッタ２３０に入射される。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ２３０は、入射された光に対して、Ｓ波を透過し、Ｐ波を反射する素子である。したがって、Ｓ波のみが入射された場合には入射光は全て透過し、全反射ミラー２４０に入射される。一方、Ｐ波のみが入射された場合には入射光は全て反射し、全反射ミラー２４０には光は入射されない。なお、偏光ビームスプリッタ２３０で反射された光（レーザ光）はＢＤ規格用光ディスクの光路のレーザ光源となる。
【００４９】
全反射ミラー２４０は、入射された光に対して、その光を全反射するミラーである。な
お、ここで反射された光（レーザ光）はＨＤ  ＤＶＤ規格用光ディスクの光路のレーザ光源となる。
【００５０】
光路スイッチミラーアクチュエータ２００では、このようにアクチュエータが構成され、用途（ＢＤ規格用とＨＤ  ＤＶＤ規格用）に合わせて光路を２つに切り替えている。
【００５１】
以上のように、本発明の第２実施形態の電磁アクチュエータ（光路スイッチミラーアクチュエータ２００）が構成される。
【００５２】
なお、固定部２１０は本発明の「固定部」、可動部２２０は本発明の「可動部」、半波長板２２２は本発明の「光学部材」、回転軸２２３は本発明の「回転軸」、コイル２１２は本発明の「電流線」、及び磁石部２２４（磁石部２２４ａ、２２４ｂ）は本発明の「部材」の一例である。
【００５３】
本発明の第２実施形態に係る電磁アクチュエータ（光路スイッチミラーアクチュエータ２００）によれば、上記（１）〜（６）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００５４】
（７）レーザ光の光路を反射により９０°曲げるための光学素子（偏光ビームスプリッタ２３０および全反射ミラー２４０）をそれぞれ固定した状態で光路の切り替えを行うことが可能となるので、従来のように光学素子自体が移動して切り替えを行う場合に比べて、こうした移動に起因した光軸ずれによるスイッチング精度の劣化が抑制される。このため、スイッチング信頼性の向上した光路スイッチミラーアクチュエータ２００とすることができる。また、従来のスイッチング精度と同じレベルを確保するのであれば、こうした光路スイッチミラーアクチュエータ２００を光ピックアップ装置に搭載する際の取り付けマージンが増加するので、製造歩留まりが向上し、低コスト化を図ることができる。
【００５５】
（第３実施形態）
図７は本発明の第３実施形態に係る電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ３００）を示した概略図である。図７（Ａ）は減光フィルタアクチュエータ全体の斜視図であり、図中の左側の固定部を透過した状態で図示している。図７（Ｂ）は可動部の回転前の状態おける減光フィルタアクチュエータの側面図および上面図、図７（Ｃ）は可動部の回転後の状態における減光フィルタアクチュエータの側面図および上面図である。図８は可動部の減光フィルタに入射するレーザ光の状態変化を示す概略図であり、図８（Ａ）は減光フィルタのＳ面側（減光部材側）から入射する場合、図８（Ｂ）は減光フィルタのＲ面側（反射板側）から入射する場合を示す。なお、図７にはコイル３１２ｃは図示されていないが、第１実施形態の図２（Ｂ）に対応した状態で形成されている。
【００５６】
第１実施形態と異なる箇所は、減光フィルタ３２２が、減光部材３２２ａと両面を鏡面とした反射板３２２ｂとをレーザ光の光路上で重ねた積層板で構成されていること、こうした減光フィルタ３２２に対してレーザ光が４５度の角度で入射するように調整されていることである。それ以外は第１実施形態と対応する構成である。また、第３実施形態の減光フィルタ３２２の表裏面の切り替え動作（Ｓ面とＲ面の切り替え動作）についても第１実施形態と同様である。
【００５７】
第３実施形態における減光フィルタアクチュエータ３００は、図７に示すように、コイル３１２（コイル３１２ａ〜３１２ｃ）を有する固定部３１０と、この固定部３１０に対して回転軸３２３を軸として回転可能に支持された可動部３２０と、を備える。可動部３２０は、回転軸３２３を含む一平面上に、減光部材３２２ａと両面を鏡面とした反射板３２２ｂの積層体からなる減光フィルタ３２２を有するとともに、コイル３１２に対して可動部３２０を駆動させる磁界を発生する磁石部３２４（磁石部３２４ａ、３２４ｂ）を有する。そして、コイル３１２に電流を流すことで磁石部３２４との間に発生する引力または斥力により、可動部３２０をＬ１方向に回転させ、レーザ光の光路上において減光フィ
ルタ３２２の表裏面の切り替え（Ｓ面とＲ面の切り替え）を行う。
【００５８】
減光フィルタ３２２は、減光部材３２２ａと両面を鏡面とした反射板３２２ｂの積層体で構成され、Ｓ面側（表面側）に減光部材３２２ａが配置され、Ｒ面側（裏面側）に反射板３２２ｂが配置されている。詳細には、減光フィルタ３２２は、両面が鏡面となっている反射板３２２ｂをベース基板として、その一方の表面にフッ素（Ｆ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びクロム（Ｃｒ）を含むレーザ光吸収材料からなる減光部材３２２ａが形成されている。この減光部材３２２ａが減光フィルタアクチュエータにおける減光フィルタとして機能し、可動部３２０に入射されるレーザ光を所定の光量にまで減光する。なお、反射板３２２ｂ部分は、可動部３２０に入射されるレーザ光をそのまま反射する。
【００５９】
第３実施形態の減光フィルタアクチュエータ３００では、レーザ光は減光フィルタ３２２に対して４５度の角度で入射するように調整されている。このため、レーザ光がＳ面側から入射する場合には、レーザ光は減光部材３２２ａを通過して反射板３２２ｂで反射され、さらに減光部材３２２ａを通過した後に出力される。この結果、レーザ光の光量が減光される。一方、レーザ光がＲ面側から入射する場合には、反射板３２２ｂで反射されて出力されるので、レーザ光の光量は減光されない。
【００６０】
以上のように、本発明の第３実施形態の電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ３００）が構成される。
【００６１】
なお、固定部３１０は本発明の「固定部」、可動部３２０は本発明の「可動部」、減光フィルタ３２２は本発明の「光学部材」、回転軸３２３は本発明の「回転軸」、コイル３１２は本発明の「電流線」、及び磁石部３２４（磁石部３２４ａ、３２４ｂ）は本発明の「部材」の一例である。
【００６２】
本発明の第３実施形態に係る電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ３００）によれば、上記（１）〜（６）の効果を得ることができる。
【００６３】
（光ピックアップ装置）
図９は本実施形態のアクチュエータを備えた光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。図９を参照して光ピックアップ装置１００１の構成について説明する。
【００６４】
光ピックアップ装置１００１は、図９に示すように、半導体レーザ１００２および１００３と、減光フィルタ１００４と、光路切替部１００５と、ダイクロイックビームスプリッタ１００６と、偏光ビームスプリッタ１００７および１００８と、コリメータレンズ１００９および１０１０と、１／４波長板１０１１および１０１２と、対物レンズ１０１３および１０１４と、受光レンズ１０１５および１０１６と、受光センサ１０１７および１０１８とを備えている。この光ピックアップ装置１００１は、ＢＤ（ブルーレイディスク）規格の光ディスク１０３０ａと、ＨＤ  ＤＶＤ規格（ＣＤ規格およびＤＶＤ規格）の光ディスク１０３０ｂ（１０３０ｃおよび１０３０ｄ）とに対して書き込みおよび読み出しを行うことが可能なように構成されている。
【００６５】
半導体レーザ１００２は約４０５ｎｍの波長を有する青紫色のレーザ光を出射するために設けられている。この半導体レーザ１００２は、ＢＤ規格の光ディスク１０３０ａおよびＨＤ  ＤＶＤ規格の光ディスク１０３０ｂに対して書き込みおよび読み出しが行われる際にレーザ光を出射するように構成されている。
【００６６】
半導体レーザ１００３は約６５０ｎｍの波長を有する赤色のレーザ光および約７８５ｎｍの波長を有する近赤外領域のレーザ光の２波長のレーザ光を出射するために設けられている。この半導体レーザ１００３は、ＣＤ規格の光ディスク１０３０ｃに対して書き込み
および読み出しが行われる際に、約７８５ｎｍの波長を有するレーザ光を出射するとともに、ＤＶＤ規格のディスク１０３０ｄに対して書き込みおよび読み出しが行われる際に、約６５０ｎｍの波長を有するレーザ光を出射するように構成されている。
【００６７】
減光フィルタ１００４は、上記第１実施形態の減光フィルタアクチュエータ１００のアクチュエータ機構により、レーザ光の光軸（光路）上において、その表裏面が切り替わるように構成されている。そして、減光フィルタ１００４は、読み出し時にレーザ光が減光される状態（回転後の状態）となるとともに、書き込み時にレーザ光が減光されない状態（回転前の状態）となるように構成されている。すなわち、減光フィルタ１００４は読み出し時にのみ半導体レーザ１００２から出射されたレーザ光の強度を小さくするために設けられている。
【００６８】
なお、減光フィルタ１００４としては、上記第３実施形態の減光フィルタアクチュエータ３００を採用してもよい。なお、この場合には、半導体レーザ１００２からのレーザ光の照射方向を９０度傾けた状態（Ａ１方向）に変更する必要がある。
【００６９】
光路切替部１００５には、上記第２実施形態の光路スイッチミラーアクチュエータ２００が採用され、半導体レーザ１００２から出射されたレーザ光を対物レンズ１０１３または１０１４のいずれか一方に選択的に入射させるために設けられている。
【００７０】
ダイクロイックビームスプリッタ１００６は、半導体レーザ１００２から出射されたレーザ光を透過するとともに、半導体レーザ１００３から出射されたレーザ光を反射するために設けられている。これにより、半導体レーザ１００２から出射したレーザ光を対物レンズ１０１４に入射させることが可能であるとともに、半導体レーザ１００３から出射したレーザ光を対物レンズ１０１４に入射させることが可能である。
【００７１】
偏光ビームスプリッタ１００７および１００８は、それぞれ光ディスク１０３０ａおよび１０３０ｂ（１０３０ｃおよび１０３０ｄ）に向かうＡ１方向のレーザ光を透過するとともに、光ディスク１０３０ａおよび１０３０ｂ（１０３０ｃおよび１０３０ｄ）から戻ってくるＡ２方向のレーザ光を反射するために設けられている。
【００７２】
コリメータレンズ１００９および１０１０は光軸方向（Ａ１方向およびＡ２方向）に移動可能に構成されている。また、コリメータレンズ１００９および１０１０は、レーザ光を所定のビーム径を有する平行光とするとともに、レーザ光の焦点位置を調整するために設けられている。
【００７３】
１／４波長板１０１１および１１１２は、光ディスク１０３０ａおよび１０３０ｂ（１０３０ｃおよび１０３０ｄ）に向かうＡ１方向のレーザ光を直線偏光から円偏光に変換するとともに、光ディスク１０３０ａおよび１０３０ｂ（１０３０ｃおよび１０３０ｄ）から戻ってくるＡ２方向のレーザ光を、円偏光から光ディスク１０３０ａおよび１０３０ｂ（１０３０ｃおよび１０３０ｄ）に向かうＡ１方向のレーザ光とは直交する直線偏光に変換するために設けられている。
【００７４】
対物レンズ１０１３および１０１４は光軸方向（Ａ１方向およびＡ２方向）および光軸方向と垂直な方向（Ｂ１方向およびＢ２方向）に移動可能に構成されている。また、対物レンズ１０１３および１０１４はレーザ光の焦点位置を調整するために設けられている。
【００７５】
受光レンズ１０１５および１０１６は、それぞれ偏光ビームスプリッタ１００７および１００８により反射されたレーザ光を受光センサ１０１７および１０１８に集光するために設けられている。
【００７６】
本発明の減光フィルタアクチュエータおよび光路スイッチミラーアクチュエータを備えた光ピックアップ装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【００７７】
（８）減光フィルタ１００４および光路切替部１００５に対応するアクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ１００および光路スイッチミラーアクチュエータ２００）が大型化するのを抑制することができるので、こうしたアクチュエータを備える光ピックアップ装置１００１が大型化することを抑制することができる。
【００７８】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００７９】
上記実施形態では、可動部に磁石部を設け、固定部にコイルを設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、可動部にコイルを設け、固定部に磁石部を設けてもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。
【００８０】
上記実施形態では、固定部に対して平面コイルからなるコイルを設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、２層以上の平面コイルからなるコイルを設けてもよい。この場合にも上記効果を享受することができるとともに、さらに可動部に対して低電流または小面積でも所定の駆動力を得ることが可能となる。
【００８１】
上記第１実施形態において、減光フィルタの出力面側（Ｒ面）に対して、レーザ光の光路上に所定の開口部を有する光吸収部材をさらに設けるようにしてもよい。この場合には、迷光（光軸方向以外の光）を抑制することができるようになり、こうした迷光による他の光学部品への影響（たとえば、レーザ出力揺らぎ）が削減される。このため、小型化された減光フィルタアクチュエータの駆動信頼性を向上することができる。
【００８２】
上記第２実施形態では、レーザ光が、半波長板切替部の表面の法線方向に入射する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、半波長板切替部の表面の法線方向に対してずらして入射させてもよい。これにより、半波長板切替部によって反射されたレーザ光により、光源の光の強度が揺らぐことを低減することができる。
【００８３】
上記実施形態では、可動部を回転させる駆動手段として、可動部に磁石部と、固定部にコイルとを設け、そして、固定部に設けたコイルに電流を流すことで発生する磁界と、可動部に設けた磁石部との間に生じる電磁力（引力または斥力）により可動部を回転させる例を示したが、本発明はこれに限らない。可動部を回転させる駆動手段として、たとえば、可動部と固定部のそれぞれにコイルを設け、そして、固定部に設けたコイルに電流を流すことで発生する磁界と、可動部に設けたコイルに電流を流すことで発生する磁界との間で推力（引力または斥力）を働かせ、可動部を回転させるようにしてもよい。この場合には、少なくとも上記（１）、（２）、（４）、及び（５）の効果に加え、従来のモータなどの機械部品を用いて可動部を駆動する場合と比べ、減光フィルタアクチュエータが大型化するのを抑制することができる。
【００８４】
また、可動部を回転させる駆動手段として、たとえば、可動部と固定部のそれぞれに電極（平板状の電極あるいは櫛歯状に細分化された電極）を設け、両電極に電圧を印加することにより、固定部に設けた電極と、これに対向する可動部に設けた電極との間で静電気力（引力または斥力）を働かせ、可動部を回転させるようにしてもよい。この場合には、少なくとも上記（１）、（２）、（４）、及び（５）の効果に加え、従来のモータなどの機械部品を用いて可動部を駆動する場合と比べ、減光フィルタアクチュエータが大型化するのを抑制することができる。さらに、この場合、可動部と固定部に設ける電極のいずれ
か一方を、高電圧を保持するエレクトレット電極を採用することが好ましい。ここで、エレクトレット電極は、アルミニウム合金などの金属からなる固定電極と、その表面に形成されたポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料からなる電荷保持材料であるエレクトレット膜とによって構成する。そして、エレクトレット膜にはコロナ放電などにより電荷注入がなされ、その表面電位はマイナス数１００Ｖからマイナス数１０００Ｖに達するように調製する。このように構成することで、対向する電極間に作用する静電気力が大きくなるので、小面積で所定の駆動力を得ることが可能となる。これにより、減光フィルタアクチュエータをさらに小型化することができる。
【００８５】
また、可動部を回転させる駆動手段として、たとえば、固定部に複数の圧電素子部（可動部の回転軸に向かって放射状に配置された圧電素子部）と、可動部にこうした圧電素子部と接する駆動用樹脂部とを設け、そして、圧電素子部に交流電圧を印加することにより、圧電素子部の表面に生じる振動（可動部の回転軸を中心に半径方向に平行な振動）の波を、可動部の駆動用樹脂部に伝播して推力として働かせ、可動部を回転させるようにしてもよい。この場合にも、少なくとも上記（１）、（２）、（４）、及び（５）の効果を享受することができる。
【００８６】
上記光ピックアップ装置では、装置が大型化することを抑制可能なアクチュエータとして減光フィルタアクチュエータと光路スイッチミラーアクチュエータの両方を採用した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、減光フィルタアクチュエータと光路スイッチミラーアクチュエータのいずれか一方を採用してもよい。この場合にも光ピックアップ装置が大型化することが抑制される。
【００８７】
本発明のアクチュエータは、光ピックアップ装置に限らず、半導体製造装置、液晶製造装置、工作機械などの精密装置の駆動機構に適用することで、大型化が抑制された精密装置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の第１実施形態に係る電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ１００）を示した概略図。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）図１の減光フィルタアクチュエータ（可動部側および固定部側）の概略断面図。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）可動部の減光フィルタに入射するレーザ光の状態変化を示す概略図。
【図４】図１の減光フィルタアクチュエータにおける減光フィルタの表裏切り替え動作について説明するための概略図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電磁アクチュエータ（光路スイッチミラーアクチュエータ２００）の主要な構成図。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）光路スイッチミラーアクチュエータを構成する半波長板切替部を示した概略図。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の第３実施形態に係る電磁アクチュエータ（減光フィルタアクチュエータ３００）を示した概略図。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）可動部の減光フィルタに入射するレーザ光の状態変化を示す概略図。
【図９】本実施形態のアクチュエータを備えた光ピックアップ装置の構成を示す概略図。
【符号の説明】
【００８９】
１００  減光フィルタアクチュエータ、１１０  固定部、１１１  固定ユニット、１１１ａ  固定基材  １１２  コイル、１１２ａ〜１１２ｃ  コイル、１１３  軸受孔、１１
４  位置決め部材、１１５  位置決め部材、１２０  可動部、１２１  可動ユニット、１２２  減光フィルタ、１２２ａ  半波長板、１２２ｂ  回折格子、１２３  回転軸、１２４  磁石部、１２４ａ、１２４ｂ  磁石部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009205742.tif 000009
【図８】
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【図９】
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