(57)【要約】【課題】小型化を図り得るとともに、レンズをその光軸方向に高速駆動することが可能な簡易な構造を有するレンズ駆動装置を提供すること。また、このレンズ駆動装置を用いた情報記録再生装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】実施の形態によれば、レンズ駆動装置は、固定部材（４０１）と可動部材（４０８）と支持手段（４０１〜４１６）とコイル（４０６，４０７）とを備える。可動部材は、レンズ（４０９）及び磁石（４１７，４１８）を保持する。支持部材は、固定部材に対して、可動部材を、レンズの光軸を挟んで対称となる複数の位置で、レンズの光軸に沿ってほぼ平行に設置されたガイド部材（４１１，４１２）により、レンズの光軸方向に可動自在となるように支持する。コイルは、固定部材に設けられ磁石との相互作用により可動部材に対して駆動力を発生させる。【選択図】図５
2014067460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
レンズ及び磁石を保持する可動部材と、
前記固定部材に対して、前記可動部材を、前記レンズの光軸を挟んで対称となる複数の位置で、前記レンズの光軸に沿ってほぼ平行に設置されたガイド部材により、前記レンズの光軸方向に可動自在となるように支持する支持手段と、
前記固定部材に設けられ前記磁石との相互作用により前記可動部材に対して駆動力を発生させるコイルとを具備するレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記支持手段は、前記レンズの光軸を挟んで対称となる複数の位置に、前記レンズの光軸に沿ってほぼ平行に設置されたガイド軸を、それぞれ前記可動部材に挿通させることにより、前記固定部材に対して、前記可動部材を前記レンズの光軸方向に可動自在となるように支持する請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記固定部材は、前記レンズの光軸方向が開放される構造であり、前記磁石及び前記コイルの少なくとも一方が、前記固定部材に対して前記レンズの光軸方向に突出して設けられる請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ駆動装置によって光軸方向に駆動されるレンズを用いた電子機器。
【請求項５】
固定部材と、レンズ及び磁石を保持する可動部材と、前記固定部材に対して、前記可動部材を、前記レンズの光軸を挟んで対称となる複数の位置で、前記レンズの光軸に沿ってほぼ平行に設置されたガイド部材により、前記レンズの光軸方向に可動自在となるように支持する支持手段と、前記固定部材に設けられ前記磁石との相互作用により前記可動部材に対して駆動力を発生させるコイルとを有するレンズ駆動手段を備え、
前記レンズ駆動手段によって光軸方向に駆動されるレンズを介して、情報記録媒体にレーザ光を照射することにより、前記情報記録媒体に対して情報の記録または再生を行なう情報記録再生装置。
【請求項６】
前記情報記録媒体は、複数の記録層とガイド層とを有する光ディスクである請求項５記載の情報記録再生装置。
【請求項７】
前記レンズ駆動手段によって光軸方向に駆動されるレンズは、前記光ディスクのガイド層に照射されるレーザ光を制御する請求項６記載の情報記録再生装置。
【請求項８】
前記レンズ駆動手段によって光軸方向に駆動されるレンズは、前記光ディスクの記録層に照射されるレーザ光を制御する請求項６記載の情報記録再生装置。
【請求項９】
前記レンズ駆動手段によって光軸方向に駆動されるレンズは、コリメータレンズである請求項５記載の情報記録再生装置。
【請求項１０】
光源と当該光源からの出射光を光ディスクに照射させる対物レンズとの間の光路上に設けられるレンズを、その光軸方向に１０Ｈｚより高い周波数で駆動可能なレンズ駆動手段を備え、
前記レンズ駆動手段により光軸方向に駆動される前記レンズを介して、前記光ディスクに光を照射することにより、前記光ディスクに対して情報の記録または再生を行なう情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施の形態は、レンズ駆動装置、情報記録再生装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、現在では、１０層以上の記録層を備えた、いわゆる、超多層光ディスクの開発が行なわれている。この種の光ディスクは、複数の記録層に対して１つのガイド層を備える構造となっており、いずれの記録層に対する記録再生も同一ガイド層の案内に基づいて行なわれるようになっている。
【０００３】
具体的に言えば、同一の対物レンズを用いて、赤色レーザ光をガイド層上に集光させるとともに、青色レーザ光を所望の記録層上に集光させる。そして、赤色レーザ光がガイド層に沿って案内されるように対物レンズの位置を制御し、その対物レンズから照射される青色レーザ光により所望の記録層に対して記録再生を行なうようにしている。
【０００４】
ところで、同一の対物レンズを用いて、赤色レーザ光と青色レーザ光とをガイド層と所望の記録層とにそれぞれ集光させるためには、赤色レーザ光用と青色レーザ光用との２系統の光学路を設置することが必要になる。このため、構造が複雑化し易く、記録再生機器の大型化を招くことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０８０３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
小型化を図り得るとともに、レンズをその光軸方向に高速駆動することが可能な簡易な構造を有するレンズ駆動装置を提供することを目的とする。また、このレンズ駆動装置を用いた情報記録再生装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態によれば、レンズ駆動装置は、固定部材と可動部材と支持手段とコイルとを備える。可動部材は、レンズ及び磁石を保持する。支持部材は、固定部材に対して、可動部材を、レンズの光軸を挟んで対称となる複数の位置で、レンズの光軸に沿ってほぼ平行に設置されたガイド部材により、レンズの光軸方向に可動自在となるように支持する。コイルは、固定部材に設けられ磁石との相互作用により可動部材に対して駆動力を発生させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態における超多層構造の光ディスクの断面構造の一例を説明するために示す図。
【図２】同実施の形態における光ディスクに記録再生を行なう情報記録再生装置の信号処理系の一例を説明するために示すブロック構成図。
【図３】同実施の形態における情報記録再生装置に使用される光ピックアップヘッドユニットの光学系の一例を説明するために示す図。
【図４】同実施の形態における光ピックアップヘッドユニットによる光ディスクへの記録再生動作の一例を説明するために示す図。
【図５】同実施の形態における光ピックアップヘッドユニットを構成するレンズアクチュエータの一例を説明するために示す斜視図。
【図６】同実施の形態におけるレンズアクチュエータを正面、上面及び側面から見た一例を説明するために示す図。
【図７】同実施の形態におけるレンズアクチュエータの駆動速度を説明するために示す特性曲線図。
【図８】同実施の形態におけるレンズアクチュエータの変形例を説明するために示す斜視図。
【図９】同実施の形態におけるレンズアクチュエータが適用される携帯情報端末の一例を説明するために示すブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明する光ディスク１０の断面構造を示している。この光ディスク１０は、複数の記録再生層を有し、後述する光ピックアップ（ＯＰＵ）から発せられるレーザ光により情報が記録膜に記録される。その上面形状は、例えば直径１２０ｍｍの円形である。
【００１０】
この光ディスク１０は、記録再生時のサーボ信号生成のための案内溝、または、ピット列が形成されたガイド層２０と、記録層２１（記録層２１Ａ〜２１Ｌを含む）とが基板１１上に形成された構造となっている。記録層２１は、記録層群とも称され、記録層群は、記録層２１Ａ〜２１Ｌの１２層及び中間層３１Ａ〜３１Ｋの１１層を含む。
【００１１】
記録層２１Ａ〜２１Ｌと中間層３１Ａ〜３１Ｌとは交互に配置される。ガイド層２０と記録層２１とは、基板１１側からガイド層２０、記録層２１の順に形成され、光ピックアップからの記録再生用のレーザ光１５，１６は、基板１１と反対側から入射する。記録層２１の基板１１と反対側には、カバー層１２が形成されている。
【００１２】
ガイド層２０上の案内溝、または、ピット列は、例えば、深さが６０ｎｍ、トラックピッチが０．６４μｍのらせん構造であり、断面の凹部と凸部との比率は略１対１である。なお、溝の深さ（ピットの深さ）やトラックピッチはこれに限ったものではなく、深さ１００ｎｍ程度の深溝（深ピット）、または、２０ｎｍ程度の浅溝（浅ピット）でも良く、０．３２μｍ程度の狭トラックピッチや、０．７４μｍ程度、または、１．２μｍ程度の広トラックピッチでも構わない。
【００１３】
また、トラック構造としても、同心円構造でも良く、らせん構造でも、凹部と凸部とが一周毎に切り替わる、いわゆる、シングルスパイラル構造でも良い。また、案内溝には、アドレス情報が例えばウォブルにより印加されている。ウォブルとは、光ディスク１０面内での案内溝のトラック延伸方向に対して垂直な方向へ蛇行させることである。
【００１４】
ガイド層２０とガイド層２０に最も近い記録層２１Ａとの間には、光透過性を有する中間層３０が形成される。一方、記録層２１のうち、隣接する２つの記録層の相互間にも、光透過性を有する中間層３１Ａ〜３１Ｋが形成される。
【００１５】
カバー層１２は光透過性を有し、その厚さは例えば５３μｍである。カバー層１２は、透明性を有する材料であれば特に限定はないが、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ等の合成樹脂やガラス等を用いることが可能である。記録層２１は、情報を記録する層であり、光ピックアップから発せられるレーザ光により変化を生じ、情報に対応したマークが記録される。例えば、相変化材料を含む多層膜からなる相変化記録膜や、有機色素からなる追記型記録膜等である。１つの記録層２１の厚さは、例えば０．２μｍ以下で、その厚さはカバー層１２や中間層３１の厚さに対して、非常に小さい。
【００１６】
光ディスク１０の記録再生時には、ガイド層２０と記録層３１にはレーザ光１５と１６がそれぞれ照射される。レーザ光１５と１６は、光ピックアップ内での光路分離のし易さのため、異なる波長を持ち、例えば、レーザ光１５は赤色レーザ光であり、レーザ光１６は青紫色レーザ光である。
【００１７】
図２は、上記のような超多層構造の光ディスク１０に対して記録再生を行なう情報記録再生装置３００の信号処理系の一例を概略的に示している。この情報記録再生装置３００は、主として、インターフェース（ＩＦ）３１０、信号処理ユニット（ＤＳＰ）３２０、レーザドライバ（ＬＤＤ１）３３０，（ＬＤＤ２）３４０、光ピックアップヘッドユニット（ＯＰＵ）２００、ＲＦアンプＩＣ（ＲＦ ＡＭＰ）３５０、サーボコントローラ３６０、スピンドルモータ６０等で構成され、スピンドルモータ６０には、上記した超多層構造の光ディスク１０がセットされる。
【００１８】
このうち、インターフェース３１０は、図示しない外部のホスト機器との相互間でコマンドやデータ等のやり取りを行なう接続部分であり、特定の規格（例えばＳＡＴＡ）に対応している。
【００１９】
信号処理ユニット３２０は、インターフェース３１０を介して外部のホスト機器との相互間でのコマンドやデータ等の送受信、データの変換、レーザドライバ３３０，３４０へのデータパルスや制御信号等の送信、サーボコントローラ３６０への制御信号の送信、ＲＦアンプＩＣ３５０からのデータ信号の受信等を担っている。
【００２０】
レーザドライバ３３０，３４０は、信号処理ユニット３２０からのデータパルスや制御信号等の受信、駆動パルスへの変換、光ピックアップヘッドユニット２００への駆動パルスの送信を行なっている。
【００２１】
光ピックアップヘッドユニット２００は、レーザドライバ３３０，３４０からの駆動パルスに応じて、レーザ光１５，１６を光ディスク１０のガイド層２０と記録層２１とに照射し、その反射光を受光し、反射光の強弱変化に応じた信号をＲＦアンプＩＣ３５０に送信する。
【００２２】
ＲＦアンプＩＣ３５０は、光ピックアップヘッドユニット２００からの信号を増幅し、サーボ信号、データ信号を生成し、それぞれ、サーボコントローラ３６０及び信号処理ユニット３２０に送信する。
【００２３】
サーボコントローラ３６０は、ＲＦアンプＩＣ３５０からのサーボ信号の受信、サーボ信号のアクチュエータ駆動信号及びスピンドルモータ駆動信号への変換、光ピックアップヘッドユニット２００へのアクチュエータ駆動信号の送信、スピンドルモータ６０への駆動信号の送信を行なっている。
【００２４】
スピンドルモータ６０は、サーボコントローラ３６０からのスピンドルモータ駆動信号を受信し、装着された光ディスク１０を、その延伸方向に対して垂直な軸を中心に回転させる。
【００２５】
図３は、上記情報記録再生装置３００に用いられている光ピックアップヘッドユニット２００の光学系の一例を示している。この光ピックアップヘッドユニット（ＯＰＵ）２００は、主として、青紫色レーザ（Blue ＬＤ）、赤色レーザ（Red ＬＤ）、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１及びＰＢＳ２）、４分の１波長板（ＱＷＰ１及びＱＷＰ２）、コリメートレンズ（ＣＬ１及びＣＬ２）、対物レンズ（ＯＬ）、ホログラム素子（ＨＯＥ）、青紫色用光検出器ＩＣ（Blue ＰＤＩＣ）、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ)、回折素子（ＧＴ）、ダイクロイックプリズム（ＤＰ）、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）等から構成される。
【００２６】
青紫色レーザ（Blue ＬＤ）は、例えば波長４０５ｎｍを有する半導体レーザであり、記録及び再生のためのレーザ光を放出する。青紫色レーザは、図２に示した情報記録再生装置３００のレーザドライバ３４０によって制御される。
【００２７】
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ１）は、青紫色レーザからの入射光を透過し、入射光と９０度偏光面が回転した、青紫色レーザの光ディスク１０からの反射光を反射する。
【００２８】
４分の１波長板（ＱＷＰ１）は、青紫色レーザからの入射光を透過して、直線偏光を円偏光に変換する。また、青紫色レーザの光ディスク１０からの反射光を透過して、円偏光を直線偏光に変換する。このとき、入射光と９０度偏光面が異なる直線偏光になる。例えば、入射光がＰ偏光であれば、反射光はＳ偏光となる。
【００２９】
コリメートレンズ（ＣＬ１）は、青紫色レーザからの入射光を略平行光に変換する。
【００３０】
対物レンズ（ＯＬ）は、青紫色レーザから出射した光を光ディスク１０の記録層２１に集光している。なお、この対物レンズは、レーザ光源側に波長選択性の開口を持つことにより、赤色レーザ光１５と青紫色レーザ光１６とでそれぞれ異なる開口数を有しており、例えば、青紫色レーザ光１６に対しては０．８５、赤色レーザ光１５に対しては０．６５である。
【００３１】
ダイクロイックプリズム（ＤＰ）は、青紫色レーザからの入射光を透過し、赤色レーザからの入射光を反射する。
【００３２】
赤色レーザ（Red ＬＤ）は、例えば波長６５５ｎｍを有する半導体レーザであり、トラッキングサーボ用のレーザ光を放出する。赤色レーザは、情報記録再生装置３００のレーザドライバ３３０によって制御される。
【００３３】
回折素子（ＧＴ）は、赤色レーザ光１５を回折により３つのビームに分割する。３つのビームは光ディスク１０上で１つのメインビームと２つのサブビームとなる。
【００３４】
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ２）は、赤色レーザからの入射光を透過し、入射光と９０度偏光面が回転した、赤色レーザの光ディスク１０からの反射光を反射する。
【００３５】
４分の１波長板（ＱＷＰ２）は、赤色レーザからの入射光を透過し、直線偏光を円偏光に変換する。また、赤色レーザの光ディスク１０からの反射光を透過し、円偏光を直線偏光に変換する。このとき、入射光と９０度偏光面が異なる直線偏光になる。例えば、入射光がＰ偏光であれば、反射光はＳ偏光となる。
【００３６】
コリメートレンズ（ＣＬ２）は、赤色レーザからの出射光を略平行光に変換する。
【００３７】
ホログラム素子（ＨＯＥ）は、青紫色レーザを出射し、光ディスク１０の記録層２１で反射した光束を透過し、光束の所定の領域を所定の角度で回折させる。
【００３８】
青紫色用光検出器ＩＣ（Blue ＰＤＩＣ）は、ＨＯＥからの青紫色レーザ光を受光し、その受光光量に応じた電流を発生させ、その内部の電流−電圧変換回路にて電圧に変換した上で出力する。
【００３９】
赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）は、ＰＢＳ２で反射した赤色レーザ光を受光し、その受光光量に応じた電流を発生させ、その内部の電流−電圧変換回路にて電圧に変換した上で出力する。
【００４０】
コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）は、コリメートレンズ（ＣＬ２）を、対物レンズから出射した赤色レーザ光１５が光ディスク１０上で光軸方向（フォーカス方向）に移動するように、紙面内上下方向に駆動する。
【００４１】
対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）は、対物レンズから出射したレーザ光が光ディスク１０上で光軸方向（フォーカス方向）に移動するように、紙面内左右方向に対物レンズを駆動する。また、対物レンズから出射したレーザ光が光ディスク１０上の記録トラックの垂直方向（ラジアル方向）に移動するように、紙面に垂直な方向に駆動する。
【００４２】
次に、上記情報記録再生装置３００の情報記録時の動作について、図２及び図４を参照して説明する。すなわち、図示しない外部のホスト機器からユーザデータの記録命令と記録対象であるデータとが送出され、インターフェース３１０を介して信号処理ユニット３２０に送られる。これにより、信号処理ユニット３２０は、受信した記録コマンドにしたがって、データ記録プロセスを開始する。
【００４３】
まず、信号処理ユニット３２０は、レーザドライバ３３０，３４０に駆動信号を送信して、赤色レーザ（Red ＬＤ）及び青紫色レーザ（Blue ＬＤ）を再生パワーにて点灯させる。また、サーボコントローラ３６０は、スピンドルモータ６０にスピンドルモータ駆動信号を送信し、光ディスク１０を所定の回転数にて回転駆動する。
【００４４】
さらに、信号処理ユニット３２０は、サーボコントローラ３６０にフォーカスサーチ制御信号を送信する。サーボコントローラ３６０は、入力されたフォーカスサーチ制御信号にしたがい、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）によりコリメートレンズ（ＣＬ２）をフォーカス方向に単振動駆動する。これにより、単振動駆動されたコリメートレンズ（ＣＬ２）を通り対物レンズ（ＯＬ）から出射された赤色レーザ光１５の焦点は、光ディスク１０のガイド層２０を挟んで上下に繰り返し往復運動する。
【００４５】
そして、赤色レーザ光１５のガイド層２０での反射光は、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）に集光される。赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）では、反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプＩＣ３５０に送出する。ＲＦアンプＩＣ３５０は、受信した電圧信号から所定の演算により赤色レーザ光１５のフォーカスエラー信号を生成し、サーボコントローラ３６０に送出する。フォーカスエラー信号は、例えば図示しない非点収差生成光学素子により公知の非点収差法等により生成される。
【００４６】
すると、サーボコントローラ３６０は、フォーカスエラー信号がゼロとなる付近で、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）によるコリメートレンズ（ＣＬ２）の駆動を、単振動駆動からフォーカスエラー信号に基づいた駆動に切り替えて、赤色レーザ光１５のフォーカスをガイド層２０の案内溝に引き込む。
【００４７】
引き続き、サーボコントローラ３６０は、青紫色レーザ光１６のフォーカスを、光ディスク１０上の目的とする記録層２１に引き込む。このとき、青紫色レーザ光１６のフォーカスは、青紫色用光検出器ＩＣ（Blue ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成したフォーカスエラー信号に基づき、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）を駆動して対物レンズ（ＯＬ）をフォーカス方向に制御することによって、目的の記録層２１に引き込む。
【００４８】
全てのビームのフォーカス引き込みが完了した後、サーボコントローラ３６０は、赤色レーザ光１５を光ディスク１０のガイド層２０上の案内溝等で形成されたトラックに引き込む。このとき、サーボコントローラ３６０は、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成したトラッキングエラー信号に基づき、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）を駆動して対物レンズ（ＯＬ）をトラッキング方向に制御することによって、ガイド層２０上のトラックに引き込む。トラッキングエラー信号は、例えば公知の差動プッシュプル法により生成される。
【００４９】
次に、信号処理ユニット３２０は、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成されたデータ信号を読み取ることにより、現在のアドレスを再生する。
【００５０】
目的とするアドレスが異なる場合、信号処理ユニット３２０は、現在アドレスと目的アドレスとの差異に相当するトラック分のトラックジャンプ制御信号をサーボコントローラ３６０に送出する。サーボコントローラ３６０は、入力されたトラックジャンプ制御信号に基づいて、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）に駆動パルスを送信し、所望のトラックへ赤色レーザ光１５を移動させる。このとき、同じ対物レンズ（ＯＬ）を通って照射されている青紫色レーザ光１６も同じくトラック移動を行なうことになる。
【００５１】
目的のアドレスに到達したことを確認すると、信号処理ユニット３２０は、記録データ系列をレーザドライバ３４０に送信する。レーザドライバ３４０は、受信した記録データ系列に応じた駆動パルスを生成し、青紫色レーザ（Blue ＬＤ）に送出してパルス駆動する。これにより、青紫色レーザから放出された青紫色レーザ光１６は、対物レンズ（ＯＬ）を通って光ディスク１０の目的の記録層２１に集光され、記録データ系列に応じた記録マークを形成する。このようにして、記録対象データが光ディスク１０の目的の記録層２１に記録される。
【００５２】
次に、上記情報記録再生装置３００の情報再生時の動作について、図２を参照して説明する。すなわち、図示しない外部のホスト機器からユーザデータの再生命令が送出され、インターフェース３１０を介して信号処理ユニット３２０に送られる。これにより、信号処理ユニット３２０は、受信した再生コマンドにしたがって、データ再生プロセスを開始する。
【００５３】
まず、信号処理ユニット３２０は、レーザドライバ３３０，３４０に駆動信号を送信して、赤色レーザ（Red ＬＤ）及び青紫色レーザ（Blue ＬＤ）を再生パワーにて点灯させる。また、サーボコントローラ３６０は、スピンドルモータ６０にスピンドルモータ駆動信号を送信し、光ディスク１０を所定の回転数にて回転駆動する。
【００５４】
さらに、信号処理ユニット３２０は、サーボコントローラ３６０にフォーカスサーチ制御信号を送信する。サーボコントローラ３６０は、入力されたフォーカスサーチ制御信号にしたがい、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）によりコリメートレンズ（ＣＬ２）をフォーカス方向に単振動駆動する。これにより、単振動駆動されたコリメートレンズ（ＣＬ２）を通り対物レンズ（ＯＬ）から出射された赤色レーザ光１５の焦点は、光ディスク１０のガイド層２０を挟んで上下に繰り返し往復運動する。
【００５５】
そして、赤色レーザ光１５のガイド層２０での反射光は、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）に集光される。赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）では、反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプＩＣ３５０に送出する。ＲＦアンプＩＣ３５０は、受信した電圧信号から所定の演算により赤色レーザ光１５のフォーカスエラー信号を生成し、サーボコントローラ３６０に送出する。
【００５６】
すると、サーボコントローラ３６０は、フォーカスエラー信号がゼロとなる付近で、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）によるコリメートレンズ（ＣＬ２）の駆動を、単振動駆動からフォーカスエラー信号に基づいた駆動に切り替えて、赤色レーザ光１５のフォーカスをガイド層２０の案内溝に引き込む。
【００５７】
引き続き、サーボコントローラ３６０は、青紫色レーザ光１６のフォーカスを、光ディスク１０上の目的とする記録層２１に引き込む。このとき、青紫色レーザ光１６のフォーカスは、青紫色用光検出器ＩＣ（Blue ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成したフォーカスエラー信号に基づき、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）を駆動して対物レンズ（ＯＬ）をフォーカス方向に制御することによって、目的の記録層２１に引き込む。
【００５８】
全てのビームのフォーカス引き込みが完了した後、サーボコントローラ３６０は、赤色レーザ光１５を光ディスク１０のガイド層２０上の案内溝等で形成されたトラックに引き込む。このとき、サーボコントローラ３６０は、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成したトラッキングエラー信号に基づき、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）を駆動して対物レンズ（ＯＬ）をトラッキング方向に制御することによって、ガイド層２０上のトラックに引き込む。
【００５９】
次に、信号処理ユニット３２０は、赤色用光検出器ＩＣ（Red ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成されたデータ信号を読み取ることにより、現在のアドレスを再生する。
【００６０】
目的とするアドレスが異なる場合、信号処理ユニット３２０は、現在アドレスと目的アドレスとの差異に相当するトラック分のトラックジャンプ制御信号をサーボコントローラ３６０に送出する。サーボコントローラ３６０は、入力されたトラックジャンプ制御信号に基づいて、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）に駆動パルスを送信し、所望のトラックへ赤色レーザ光１５を移動させる。このとき、同じ対物レンズ（ＯＬ）を通って照射されている青紫色レーザ光１６も同じくトラック移動を行なうことになる。
【００６１】
上記青紫色用光検出器ＩＣ（Blue ＰＤＩＣ）は、青紫色レーザ光１６が光ディスク１０の記録層２１で反射した反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプＩＣ３５０に送出する。すると、ＲＦアンプＩＣ３５０は、受信した電圧信号から所定の演算を行なうことにより、青紫色レーザ光１６のトラッキングエラー信号を生成し、サーボコントローラ３６０に送出する。この場合のトラッキングエラー信号は、記録層２１の記録済みマーク列から生成される、例えばＤＰＤ（Differential Phase Detection）信号、または、プッシュプル信号等である。
【００６２】
また、信号処理ユニット３２０は、目的のアドレス近傍のトラックに到達したと判断した後、サーボコントローラ３６０に対して、ガイド層２０に対する上記した赤色レーザ光 １５に基づくトラッキングサーボからの切り離し制御信号を送信する。これにより、サーボコントローラ３６０は、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）の駆動を、赤色レーザ光１５のトラッキングエラー信号に基づいた駆動から、青紫色レーザ光１６のトラッキングエラー信号に基づいた駆動に切り替えて、青紫色レーザ光１６を記録層２１の記録済みトラックに引き込む。
【００６３】
次に、信号処理ユニット３２０は、青紫色用光検出器ＩＣ（Blue ＰＤＩＣ）から送出された電圧信号を元にＲＦアンプＩＣ３５０で生成されたデータ信号を読み取ることにより、青紫色レーザ光１６が引き込んだ記録層２１の現在のアドレスを再生する。
【００６４】
目的とするアドレスが異なる場合、信号処理ユニット３２０は、現在アドレスと目的アドレスとの差異に相当するトラック分のトラックジャンプ制御信号をサーボコントローラ３６０に送出する。サーボコントローラ３６０は、入力されたトラックジャンプ制御信号に基づいて、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）に駆動パルスを送信し、所望のトラックへ青紫色レーザ光１６を移動させる。
【００６５】
そして、信号処理ユニット３２０は、目的のアドレスに到達したことを確認すると、記録層２１からデータ再生を開始する。このようにして、目的の記録層２１から情報を再生することができる。
【００６６】
上述したように、ガイド層２０から情報を再生する赤色レーザ光１５と、記録層２１に情報を記録する、または、記録層２１から情報を再生する青紫色レーザ光１６とが、それぞれ必要な役割を果たすことで光ディスク１０に対する情報の記録再生が成り立つことがわかる。
【００６７】
ここで、上記したように、複数の記録層２１とは別にガイド層２０を有する、超多層構造の光ディスク１０に対して記録再生を行なう情報記録再生装置３００にあっては、光ディスク１０のガイド層２０に照射されるレーザ光（この実施の形態では、赤色レーザ光１５）と、光ディスク１０の目的とする記録層２１に照射されるレーザ光（この実施の形態では、青紫色レーザ光１６）との、２種類のレーザ光を必要とする。
【００６８】
このため、当然のことながら、赤色レーザ光１５に対しては、光ディスク１０のガイド層２０上に集光させる、つまり、フォーカスを引き込むように制御する必要が生じるとともに、青紫色レーザ光１６に対しては、光ディスク１０の目的とする記録層２１上に集光させる、つまり、フォーカスを引き込むように制御する必要が生じる。
【００６９】
そして、この場合、青紫色レーザ光１６に対しては、対物レンズ用アクチュエータ（ＯＬ−ＡＣＴ）を用いて対物レンズ（ＯＬ）をフォーカス方向に制御することによって、記録層２１上へのフォーカスの引き込みを行なっている。また、赤色レーザ光１５に対しては、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）を用いてコリメートレンズ（ＣＬ２）をフォーカス方向（光軸方向）に制御することによって、ガイド層２０上へのフォーカスの引き込みを行なうようにしている。
【００７０】
ところで、赤色レーザ光１５を光ディスク１０のガイド層２０上に集光させ、青紫色レーザ光１６を光ディスク１０の目的とする記録層２１上に集光させるためには、光ピックアップヘッドユニット２００の中に、赤色レーザ光１５用と青紫色レーザ光１６用との２系統の光学路を設置することが必要になる。このため、光ピックアップヘッドユニット２００内の構造が複雑化し易くなり、光ピックアップヘッドユニット２００、ひいては、情報記録再生装置３００の大型化を招く要因となっている。
【００７１】
また、特に、コリメートレンズ（ＣＬ２）に対しては、赤色レーザ光１５のフォーカスを、光ディスク１０のガイド層２０に引き込むようにフォーカスサーボを施す必要が生じる。このため、コリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）としては、コリメートレンズ（ＣＬ２）をその光軸方向に高速駆動することが可能な構成のものが要求されることになる。
【００７２】
そこで、この実施の形態では、小型化を図り得るとともに、レンズをその光軸方向に高速駆動することが可能な簡易な構造となるように考慮したレンズアクチュエータについて説明する。なお、この実施の形態で説明するレンズアクチュエータは、例えば、赤色レーザ光１５が透過されるコリメートレンズ（ＣＬ２）を、フォーカス方向（光軸方向）に駆動するためのコリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）等に使用して好適するもので、光ピックアップヘッドユニット２００の小型化に寄付し得る構造となっている。
【００７３】
図５は、この実施の形態で説明するレンズアクチュエータ４００について、その外観の一例を示している。また、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、このレンズアクチュエータ４００を正面、上面及び側面から見た状態の一例を示している。
【００７４】
すなわち、このレンズアクチュエータ４００は、固定部としてのコイル支持部材４０１を備えている。このコイル支持部材４０１は、磁性材料でほぼ長方形の板状に形成されており、その中央部が底面４０２となって光ピックアップヘッドユニット２００内に固定されている。この場合、コイル支持部材４０１は、その底面４０２が、上記スピンドルモータ６０によって回転駆動される光ディスク１０の面とほぼ平行（例えば水平）になるように設置される。
【００７５】
また、このコイル支持部材４０１には、その長手方向の両端部が相互に面対向するように、底面４０２に対してほぼ直角に折り曲げられることにより、一対の側面４０３，４０４が形成されている。これらの側面４０３，４０４には、それぞれに、その一部を切り欠いて内側に折り曲げることにより、当該側面４０３，４０４の内側に突出する係止部４０５（側面４０３の係止部は見えない）が形成されている。
【００７６】
そして、このコイル支持部材４０１には、その一対の側面４０３，４０４の内側の面、つまり、相互に対向する面に、コイル４０６，４０７が対応的に設置されている。これらのコイル４０６，４０７は、それぞれが、コイル支持部材４０１を構成する側面４０３，４０４から内側に突出された上記係止部４０５を用いて固定されている。
【００７７】
また、このコイル支持部材４０１は、その底面４０２及び一対の側面４０３，４０４によって囲まれる位置にレンズホルダ４０８を支持している。すなわち、このレンズホルダ４０８は、例えば合成樹脂材料でほぼ長方形の板状に形成されており、その中央部にレンズ４０９を保持している。
【００７８】
そして、このレンズホルダ４０８は、そのレンズ４０９の光軸を、コイル支持部材４０１の幅方向、つまり、図５に示す矢印方向に一致させるように、コイル支持部材４０１を構成する底面４０２及び一対の側面３０４，４０４に対して垂直になる向きに設置されている。
【００７９】
ここで、上記レンズホルダ４０８には、コイル支持部材４０１を構成する底面４０２に平行し、レンズ４０９の光軸を挟んで対称となる２位置に、それぞれ円形の透孔４１０（一方の透孔は見えない）が穿設されている。これらの透孔４１０には、ほぼ円筒形状に形成されたガイド軸４１１，４１２が、それぞれ、レンズ４０９の光軸方向に摺動可能となるように、相互に平行して挿通されている。
【００８０】
このうち、一方のガイド軸４１１は、その両端部が、コイル支持部材４０１を構成する底面４０２の幅方向の両側に、相互に面対向するように底面４０２に対して垂直に起立するように形成された、一対のガイド支持部４１３，４１４に固定されている。また、ガイド軸４１２は、その両端部が、コイル支持部材４０１を構成する底面４０２の幅方向の両側に、相互に面対向するように底面４０２に対して垂直に起立するように形成された、一対のガイド支持部４１５，４１６に固定されている。
【００８１】
これにより、上記レンズホルダ４０８は、コイル支持部材４０１に対して、レンズ４０９の光軸方向、つまり、上記スピンドルモータ６０によって回転駆動される光ディスク１０の面とほぼ平行な方向に、可動自在に支持されることになる。
【００８２】
また、上記レンズホルダ４０８には、上記コイル４０６，４０７と対向する両端部に、それぞれ磁石４１７，４１８が取着されている。これらの磁石４１７，４１８は、それぞれ、レンズ４０９の光軸方向の中央部から一方側にＮ極が形成され、他方側にＳ極が形成されている。そして、磁石４１７，４１８同士は、相互に異なる極性部分が対向するように設置されている。これにより、磁石４１７，４１８の相互間に磁界が発生され、コイル支持部材４０１とともに磁気回路が形成されるようになされている。
【００８３】
そして、上記コイル４０６，４０７に電流を流すことにより、磁石４１７，４１８による磁気回路との相互作用で、レンズホルダ４０８ひいてはレンズ４０９をその光軸方向に駆動することが可能となる。なお、コイル４０６，４０７に流す電流の方向や大きさ等を制御することにより、レンズ４０９の駆動方向や移動量等を制御することが可能である。
【００８４】
上記したレンズアクチュエータ４００によれば、まず、固定部であるコイル支持部材４０１に、レンズ４０９の光軸方向に沿って一対のガイド軸４１１，４１２を設置し、レンズホルダ４０８をこれらのガイド軸４１１，４１２に挿通させることによって、レンズ４０９を光軸方向に可動自在となるように支持している。このため、レンズアクチュエータ４００としては、非常に簡易な構成で、レンズ４０９に必要な駆動距離を確保しつつ、小型化を図ることが可能となる。
【００８５】
なお、レンズ４０９とレンズホルダ４０８とは、別体に構成されるだけに限らず、例えば、レンズ４０９と同じ材料を用いて一体的に形成することも可能である。
【００８６】
さらに、上記したレンズアクチュエータ４００では、コイル支持部材４０１に設置された円筒形状の２本のガイド軸４１１，４１２を、レンズホルダ４０８に形成された円形の２つの透孔４１０にそれぞれ挿通させるようにしている。しかしながら、例えばコイル支持部材４０１に設置された四角筒状の１本のガイド軸を、レンズホルダ４０８に形成された四角形状の１つの透孔に挿通させるように構成しても良いものである。
【００８７】
また、上記したレンズアクチュエータ４００によれば、コイル支持部材４０１にレンズ４０９の光軸方向に沿って設置されたガイド軸４１１，４１２に、レンズホルダ４０８を挿通させ、コイル支持部材４０１のコイル４０６，４０７とレンズホルダ４０８の磁石４１７，４１８との相互作用により、レンズ４０９を光軸方向に駆動させる簡易な構成としたので、レンズ４０９を光軸方向に高速駆動させることが可能となる。
【００８８】
このため、先に述べた情報記録再生装置３００のように、赤色レーザ光１５のフォーカスを光ディスク１０のガイド層２０に引き込む、つまり、赤色レーザ光１５に対してフォーカスサーボを行なうために、コリメートレンズ（ＣＬ２）をフォーカス方向（光軸方向）に駆動するためのコリメートレンズ用アクチュエータ（ＣＬ−ＡＣＴ）に使用して好適するものとなる。
【００８９】
ここで、コリメートレンズを光軸方向に駆動する手段としては、現在、レンズホルダにレンズの光軸方向に形成された線形ギアにウォームギアを噛合し、このウォームギアをモータによって正または逆方向に回転させることによって、レンズを光軸方向に駆動する、いわゆる、ラック＆ピニオンと称される機構が一般に採用されている。
【００９０】
図７に示す特性曲線Ａは、上記した実施の形態で示したレンズアクチュエータ４００における、レンズ４０９に対する駆動周波数と駆動ゲインとの関係の一例を示し、図７に示す特性曲線Ｂは、ラック＆ピニオン機構におけるレンズに対する駆動周波数と駆動ゲインとの関係の一例を示している。
【００９１】
特性曲線Ｂから明らかなように、ラック＆ピニオン機構では、レンズの駆動周波数が１０Ｈｚ以上になると駆動ゲインを得ることができない、つまり、レンズを１０Ｈｚ以上の周波数（速度）で駆動することはできないことになり、上記したコリメートレンズ（ＣＬ２）に対するフォーカスサーボには到底使用できないことになる。
【００９２】
これに対し、上記した実施の形態で示したレンズアクチュエータ４００では、特性曲線Ａに示すように、レンズ４０９の駆動周波数が１０Ｈｚより高くても駆動ゲインを得ることができる。なお、上記した実施の形態で示したレンズアクチュエータ４００では、特性曲線Ａから明らかなように、レンズ４０９を５０Ｈｚ以上の周波数で高速駆動することができるので、上記したコリメートレンズ（ＣＬ２）に対するフォーカスサーボを行なうには十分な性能を持っていることになる。
【００９３】
図８は、上記したレンズアクチュエータ４００の変形例を示している。これは、図５に示したレンズアクチュエータ４００に対して、コイル４０６，４０７及び磁石４１７，４１８を、それぞれ、コイル支持部材４０１の幅方向の両端部から外方に突出するように設置したものである。
【００９４】
このような構成によれば、コイル４０６，４０７及び磁石４１７，４１８は、レンズ４０９がその駆動範囲内のどこにいても相互に対向するようになるので、小型化を図るとともに、常に安定な駆動力を得ることが可能となる。すなわち、コイル支持部材４０１は、その幅方向、つまり、レンズ４０９の光軸方向が開放されているため、コイル４０６，４０７及び磁石４１７，４１８の少なくとも一方を、コイル支持部材４０１の幅方向の両端部から外方に突出するように設置することが可能となる。
【００９５】
なお、上記した実施の形態では、レンズアクチュエータ４００を、光ディスク１０のガイド層２０に照射される赤色レーザ光１５を制御するコリメートレンズ（ＣＬ２）を光軸方向に駆動するものとして説明したが、このレンズアクチュエータ４００としては、光ディスク１０の記録層２１に照射される青紫色レーザ光１６を制御するコリメートレンズ（ＣＬ１）を光軸方向に駆動することにも利用することができる。
【００９６】
ここで、上記したレンズアクチュエータ４００は、情報記録再生装置３００の光ピックアップヘッドユニット２００に使用されるだけでなく、レンズを備えた各種の電子機器において、そのレンズを駆動するために広く使用可能である。
【００９７】
図９は、上記した電子機器として携帯情報端末５００の信号処理系の一例を概略的に示している。すなわち、この携帯情報端末５００は、その全ての動作を総括的に制御する制御部５０１を備えている。この制御部５０１は、例えばＣＰＵ５０２を内蔵しており、操作部５０３からの操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。
【００９８】
この場合、制御部５０１は、メモリ部５０４を利用している。このメモリ部５０４は、主として、そのＣＰＵ５０２が実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、該ＣＰＵ５０２に作業エリアを提供するためのＲＡＭ（random access memory）と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを有している。
【００９９】
ここで、上記制御部５０１には、無線通信部５０５及び音声処理部５０６が接続されている。また、音声処理部５０６には、マイクロホン５０７及びスピーカ５０８が接続されている。そして、制御部５０１は、マイクロホン５０７で採集され音声処理部５０６を介して供給された音声信号を、無線通信部５０５を介してアンテナ５０９から送信させる。また、制御部５０１は、アンテナ５０９で受信し無線通信部５０５を介して供給された信号を、音声処理部５０６を介してスピーカ５０８に供給し音声信号として再生させる。これにより、制御部５０１は、電話機能を実現させている。
【０１００】
さらに、上記制御部５０１は、無線通信部５０５及びアンテナ５０９を介して電子メールの送受信を制御している。この場合、制御部５０１は、送受信するメールの文面を表示部５１０に表示させている。
【０１０１】
また、上記制御部５０１は、無線通信部５０５及びアンテナ５０９を介して、例えばインターネット等のネットワーク回線網に接続されたサーバ（図示せず）にアクセスし、そこから必要な情報を無線通信により取得することができる。
【０１０２】
さらに、上記制御部５０１には、放送受信部５１１が接続されていても良い。この放送受信部５１１は、アンテナ５０９を介して受信した放送信号から、所望のチャンネルの放送信号を選局して復調し、映像信号及び音声信号を生成して制御部５０１に供給している。このため、制御部５０１は、映像信号に基づいて表示部５１０に映像表示を行なわせ、音声信号に基づいてスピーカ５０８で音声再生させることにより、放送受信機能を実現させている。
【０１０３】
また、上記制御部５０１には、撮像部５１２が接続されている。この撮像部５１２は、撮像レンズ５１３を介して入射された被写体の光学像を、光電変換部５１４で映像信号に変換し、制御部５０１に供給している。そして、制御部５０１は、撮像部５１２から供給された映像信号を記憶部５１５に記憶させることにより、カメラ機能を実現させている。
【０１０４】
さらに、上記制御部５０１は、携帯情報端末５００に対して着脱可能となされた外部記憶装置（図示せず）に記憶されている著作権保護コンテンツの映像信号や音声信号を読み出す機能も有している。
【０１０５】
なお、この制御部５０１は、上記した電話機能、電子メール機能、放送受信機能、カメラ機能、ネットワークアクセス機能等で送受信した各種の映像信号や音声信号を、記憶部５１５に記憶させることができる。
【０１０６】
そして、上記したレンズアクチュエータ４００は、このような携帯情報端末５００の撮像部５１２を構成する撮像レンズ５１３の支持に用いることができる。
【０１０７】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…光ディスク、１１…基板、１２…カバー層、１５…赤色レーザ光、１６…青紫色レーザ光、２０…ガイド層、２１，２１Ａ〜２１Ｌ…記録層、３０，３１，３１Ａ〜３１Ｋ…中間層、６０…スピンドルモータ、２００…光ピックアップヘッドユニット、３００…情報記録再生装置、３１０…インターフェース、３２０…信号処理ユニット、３３０，３４０…レーザドライバ、３５０…ＲＦアンプＩＣ、３６０…サーボコントローラ、４００…レンズアクチュエータ、４０１…コイル支持部材、４０２…底面、４０３，４０４…側面、４０５…係止部、４０６，４０７…コイル、４０８…レンズホルダ、４０９…レンズ、４１０…透孔、４１１，４１２…ガイド軸、４１３〜４１６…ガイド支持部、４１７，４１８…磁石、５００…携帯情報端末、５０１…制御部、５０２…ＣＰＵ、５０３…操作部、５０４…メモリ部、５０５…無線通信部、５０６…音声処理部、５０７…マイクロホン、５０８…スピーカ、５０９…アンテナ、５１０…表示部、５１１…放送受信部、５１２…撮像部、５１３…撮像レンズ、５１４…光電変換部、５１５…記憶部、Blue ＬＤ…青紫色レーザ、Red ＬＤ…赤色レーザ、ＰＢＳ１，ＰＢＳ２…偏光ビームスプリッタ、ＱＷＰ１，ＱＷＰ２…４分の１波長板、ＣＬ１，ＣＬ２…コリメートレンズ、ＯＬ…対物レンズ、ＨＯＥ…ホログラム素子、Blue ＰＤＩＣ…青紫色用光検出器ＩＣ、Red ＰＤＩＣ…赤色用光検出器ＩＣ、ＧＴ…回折素子、ＤＰ…ダイクロイックプリズム、ＣＬ−ＡＣＴ…コリメートレンズ用アクチュエータ、ＯＬ−ＡＣＴ…対物レンズ用アクチュエータ。
【図１】
2014067460.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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