(57)【要約】【課題】  レンズホルダを傾けずに平行状態を維持して動作させることができ、組み立て容易なレンズ用アクチュエータを提供することを目的とする。【解決手段】  支持部材５ａ、５ｂは、互いに平行になるように固定部材８に固定され、レンズホルダ３側にヒンジ６ａ、７ａが形成され、固定部材８側にヒンジ６ｂ、７ｂが形成されている。ヒンジ６ａ等は、その厚さが支持部材５ａ、５ｂの他の部分の厚さと比べて薄くなるように形成されている。コイル４に電流を流すと、コイル４にローレンツ力が発生するためレンズホルダ３に力が働く。このとき、ヒンジ６ａ等を支点として支持部材５ａ、５ｂが折れ曲り、支持部材５ａ、５ｂはレンズホルダ３を平行に支持しながらＺ方向に移動させる。平行状態を維持しながらレンズホルダ３を移動させることで、コマ収差等を発生させずに球面収差の補正が可能となる。【選択図】      図１
2006172604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出された光を光情報記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路に設置されたレンズと、
を備えた光ヘッドに用いられ、前記レンズを前記光路方向に沿って移動させるレンズ用のアクチュエータであって、
前記レンズとコイルとを保持する可動部材と、
前記コイルと所定の間隔をおいて設置された磁石と、
一端が固定部材に固定され、他端で前記可動部材を支持するとともに、前記一端と前記他端との間に屈曲部が形成されて前記屈曲部を支点として前記光路方向に前記可動部材を移動可能に支持する支持部材と、
を有することを特徴とするレンズ用アクチュエータ。
【請求項２】
前記支持部材は平板からなり、前記屈曲部の厚さは前記支持部材の他の部分の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項３】
前記支持部材は樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項４】
前記屈曲部は、前記支持部材の前記一端側と前記他端側とに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項５】
前記支持部材は２枚以上の平板からなり、前記光路方向に前記２枚以上の平板が互いに平行に設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項６】
前記２枚以上の平板は一体的に成型されていることを特徴とする請求項５に記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項７】
前記支持部材は、前記可動部材又は前記固定部材のうち少なくとも一方と一体的に成型されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項８】
前記支持部材は中抜き形状部を有し、前記磁石は前記中抜き形状部を通して設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項９】
前記レンズは前記可動部材の先端部側に設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項１０】
前記コイルの内側と外側とから挟むように、磁性材料と前記磁石とが設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータ。
【請求項１１】
光源と、
前記光源から射出された光を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズと、
前記光情報記録媒体で反射された光を受光する受光素子と、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路に設置されたレンズと、
前記レンズを前記光路方向に移動可能に支持する請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータと、
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ヘッドと、
前記光ヘッドから出力された前記可動部材の位置情報を含む信号を受けて、前記レンズ用アクチュエータの移動を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光情報記録媒体に対して情報を記録したり、光情報記録媒体に記録された情報を再生したりするための光を照射する光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置に関する。特に、光情報記録媒体の光透過層の厚みの変動による収差を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録媒体として例えば光情報記録媒体（光ディスク）を使用して、情報を記録又は再生を行う分野においては、小型で大容量化の光記録再生装置の開発がなされている。大容量化を実現するために、光ヘッドから射出される光の短波長化と対物レンズの高ＮＡ（ＮＡ：開口数）化によるビームスポット径の縮小化の開発が進んでいる。
【０００３】
光情報記録媒体は一般的に、情報記録面が透明な光透過層で覆われており、記録時又は再生時にはその光透過層を介して光が照射される。光透過層は、光情報記録媒体製造時に情報記録面を形成させる基板である場合や、形成後の情報記録面を保護するカバー層である場合がある。
【０００４】
ＮＡを大きくすると、対物レンズと基板との角度変化によるコマ収差が発生しやすくなる。この角度変化の原因には、光情報記録媒体自体の反り、光情報記録媒体を回転させるスピンドルモータの傾き、又は光ヘッドに搭載される対物レンズ駆動機構によって発生する傾き等があるが、量産性を保つとともにＮＡ増加分に見合って角度の精度を向上させるのは困難である。
【０００５】
一方、対物レンズは、ある特定の光学的厚みの光透過層を介したときに、光情報記録媒体の情報記録面上に球面収差の少ないビームスポットを形成するように設計されるため、光透過層の厚さが設計時の想定光学的厚さに対しても誤差を持つと球面収差が発生してしまう。この光透過層の厚さの誤差による球面収差もＮＡが大きくなるにつれ非常に大きくなり、光情報記録媒体の光透過層の光学的厚さ誤差の影響を無視できなくなってくる。
【０００６】
なお、光学的厚みとは、光が透過する光情報記録媒体の光透過層の厚みと屈折率によって決まるものであり、光情報記録媒体の光透過層の厚みが異なっても、光情報記録媒体の光透過層を通過させて生成したビームスポットの球面収差の大きさが一致する場合に光学的厚みが等しいとする。記録層が複数の層からなっている場合も、それぞれの光透過層の厚みと屈折率とによって光学的厚みが決まる。
【０００７】
光情報記録媒体の光透過層の厚さ変化によって発生する球面収差を補正する方法として、図１１に示すような、金属からなる板ばねを用いたアクチュエータが知られている（例えば、特許文献１）。図１１は従来技術に係る板ばねを用いたアクチュエータの斜視図である。
【０００８】
図１１に示すように、球面収差補正用のレンズ２はレンズホルダ３に取り付けられている。レンズホルダ３には、コイル４がレンズ２の光軸を巻く方向に巻かれて取り付けられている。レンズホルダ３は、金属からなる２枚の平行な板ばね９１ａ、９１ｂの一端で支持されている。２枚の平行な板ばね９１ａ、９１ｂの一端は、固定部材８ｂ、８ｃによって固定され、他端はレンズホルダ３に固定されている。また、板ばね９１ａ、９１ｂの反対側には、永久磁石９がコイル４と微小の間隔を持って設置されている。永久磁石９は、鋼板等の強磁性体からなるヨーク１０に取り付けられ、ヨーク１０がベース１１に取り付けられている。また、永久磁石９は、コイル４に面する側が例えばＮ極となっており、図１１において矢印Ａの方向に磁化している。
【０００９】
そして、コイル４に矢印Ｂの方向に電流を流すと、永久磁石９で発生した磁場中を電流が通過することになり、コイル４にローレンツ力が発生する。このアクチュエータにおいては、永久磁石Ａ側のコイル４にはベース１１から離れる方向（矢印Ｚ１の方向）にローレンツ力が発生し、板ばね９１ａ、９１ｂ側のコイル４にはベース１１に向かう方向（矢印Ｚ２の方向）にローレンツ力が発生する。これによって、レンズホルダ３にはレンズ２の光軸方向に力が加わる。レンズホルダ３は平行な板ばね９１ａ、９１ｂで支持されているため、このローレンツ力によって金属からなる板ばね９１ａ、９１ｂが撓み、レンズホルダ３は光軸方向に移動する。
【００１０】
このアクチュエータを光記録再生装置の対物レンズと立ち上げミラーとの間や、立ち上げミラーとビームスピリッタとの間に配置する。そして、球面収差補正用のレンズ２を光軸方向に移動させることにより、対物レンズから光情報記録媒体に入射する光の球面収差を変化させ、光情報記録媒体の光透過層の光学的厚みの違い又は誤差による球面収差を相殺している。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−４５０６７号公報（段落［００２６］−［００３３］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来技術に係るアクチュエータによると、レンズ２を移動させる際に金属からなる２枚の板ばね９１ａ、９１ｂの撓みの形状が異なることがあるため、レンズホルダ３が平行状態を維持できずに傾いてしまうことがある。
【００１３】
例えば図１１に示す従来技術に係るアクチュエータにおいては、永久磁石９側のコイル４に働くローレンツ力と、板ばね９１ａ、９１ｂ側のコイル４に働くローレンツ力とでは、その向きと大きさが異なる。永久磁石９に近いほど磁束密度が大きくなるため、板ばね９１ａ、９１ｂ側のコイル４に発生するローレンツ力よりも、永久磁石９側のコイル４に発生するローレンツ力の方が大きくなる。このように反対方向にローレンツ力が働き、永久磁石９側の方が大きい力が働くため、レンズホルダ３は全体として矢印Ｚ１の方向に移動する。ところが、ローレンツ力の向き及び大きさが異なることにより、２枚の板ばね９１ａ、９１ｂの撓みの形状が異なってしまい、その結果、移動に伴ってレンズホルダ３に傾きが発生してしまう。
【００１４】
このようにレンズホルダ３が傾いて移動するため、そのレンズホルダ３に取り付けられているレンズ２を、平行状態を維持して移動させることができず、そのことにより光情報記録媒体の情報記録面上にコマ収差や非点収差等の収差が発生してしまう。
【００１５】
また、２つの板ばね９１ａ、９１ｂの曲がり方が異なることにより、レンズホルダ３と永久磁石９との間の距離を設計通りの距離に維持させることができず、十分な感度が得られないおそれがある。さらに、その曲がり方によってはレンズホルダ３と永久磁石９とが接触してしまうおそれもある。
【００１６】
さらに板ばね９１ａ、９１ｂは金属からなり、その厚さは通常、約０．０５［ｍｍ］と薄いため、僅かな力を加えるだけでも屈曲してしまう。このような板ばね９１ａ、９１ｂを用いてアクチュエータ本体の組み立てを行うと、ハンドリングミスにより板ばね９１ａ、９１ｂを曲げてしまうことがあり、残留応力が発生して元の状態に戻らないおそれがある。この残留応力によっても、稼動時における板ばね９１ａ、９１ｂの撓みの形状が互いに異なってしまい、そのことにより移動に伴ってレンズホルダ３が傾き、コマ収差や非点収差等の収差が発生してしまう。さらに、上述した問題と同様に、レンズホルダ３と永久磁石９との距離を設計通りに維持できず、十分な感度が得られないおそれもある。
【００１７】
このようにハンドリングミスにより板ばね９１ａ、９１ｂを曲げてしまうと、それに起因してコマ収差等が発生したり十分な感度が得られなかったりする。従って、アクチュエータの組み立て作業を慎重に行う必要があり、作業性が悪く、効率的に組み立て作業を行うことができなかった。さらに、板ばね９１ａ、９１ｂが金属からなることに起因してアクチュエータの組み立てが困難となるため、組み立ての精度を向上させることが困難となっていた。
【００１８】
この発明は上記の課題を解決するものであり、屈曲部（ヒンジ）が形成された支持部材によりレンズホルダを支持することにより、レンズホルダを傾けずにほぼ平行状態を維持して動作させることが可能なレンズ用アクチュエータを提供することを目的とする。さらに、組み立てが困難な金属の板ばねを用いずに、屈曲部（ヒンジ）が形成された支持部材を用いることで、組み立てが容易なレンズ用アクチュエータ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】
【００１９】
この発明は、屈曲部（ヒンジ）が形成された支持部材によりレンズを保持する可動部材（レンズホルダ）を支持し、その屈曲部（ヒンジ）を支点として支持部材を折り曲げることにより可動部材（レンズホルダ）をレンズの光軸方向に移動させるものである。従来においては、金属からなる板ばねを用いて可動部材（レンズホルダ）を支持し、板ばね全体が撓んで曲がることを利用して可動部材（レンズホルダ）を移動させていた。この従来技術の場合、板ばねの撓み方によっては可動部材が斜めに傾いてしまうため、コマ収差等が発生するおそれがあった。この発明によると、支持部材全体を撓ませずに、支持部材に形成された屈曲部（ヒンジ）を支点として支持部材を折り曲げることにより、可動部材（レンズホルダ）を傾けずに平行状態を維持しつつ移動させることが可能となる。以下にこの発明の具体的な態様を示す。
【００２０】
請求項１に記載の発明は、光源と、前記光源から射出された光を光情報記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路に設置されたレンズと、を備えた光ヘッドに用いられ、前記レンズを前記光路方向に沿って移動させるレンズ用のアクチュエータであって、前記レンズとコイルとを保持する可動部材と、前記コイルと所定の間隔をおいて設置された磁石と、一端が固定部材に固定され、他端で前記可動部材を支持するとともに、前記一端と前記他端との間に屈曲部が形成されて前記屈曲部を支点として前記光路方向に前記可動部材を移動可能に支持する支持部材と、を有することを特徴とするレンズ用アクチュエータである。
【００２１】
コイルに電流を流すと、磁石で発生した磁場中を電流が通過することにより、コイルにローレンツ力が発生する。これによって可動部材にはレンズの光軸方向に力が加わる。可動部材は屈曲部（ヒンジ）が形成された支持部材によって支持されているため、ローレンツ力によって屈曲部（ヒンジ）を支点として支持部材が折れ曲り、その折れ曲りによって支持部材の一端に設けられている可動部材は光軸方向に移動する。このように屈曲部（ヒンジ）を支点として支持部材を折り曲げて可動部材を移動させることにより、可動部材が傾くことなく平行状態を維持しつつ移動させることが可能となる。
【００２２】
また、この発明は支持部材全体の撓みを利用して可動部材を移動させるものではないため、僅かな力で支持部材全体が屈曲するような材料を支持部材に用いる必要がない。従って、支持部材をアクチュエータに取り付ける際に、支持部材を屈曲させてしまうことがないため、従来と比べて容易にアクチュエータを組み立てることが可能となり、効率的に組み立てを行うことが可能となる。さらに、従来のように残留応力が発生することがないため、その残留応力に起因して可動部材が傾いたり、可動部材と磁石との距離が設計通りにならなかったりするおそれはない。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ用アクチュエータであって、前記支持部材は平板からなり、前記屈曲部の厚さは前記支持部材の他の部分の厚さよりも薄いことを特徴とするものである。
【００２４】
屈曲部の厚さを他の部分の厚さよりも薄くすることで、支持部材をその屈曲部において曲げやすくなる。コイルにローレンツ力が働くと、屈曲部において支持部材が折れ曲り、そのことによって可動部材を移動させることが可能となる。また、支持部材の屈曲部以外の部分は、少なくともそのローレンツ力により折れ曲らない程度の厚さを有している。そのことにより、コイルにローレンツ力が働くと、屈曲部において支持部材が折れ曲り、他の部分は折れ曲らずに可動部材を移動させることが可能となる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記支持部材は樹脂からなることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記屈曲部は、前記支持部材の前記一端側と前記他端側とに形成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
コイルにローレンツ力が働くと、一端側（可動部材側）に形成された屈曲部と他端側（固定部材側）に形成された屈曲部とでは、支持部材が折れ曲る方向が逆方向となり、そのことにより、可動部材を平行状態に支持しながら光軸方向に移動させることが可能となる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記支持部材は２枚以上の平板からなり、前記光路方向に前記２枚以上の平板が互いに平行に設置されていることを特徴とするものである。
【００２９】
２枚以上の平板からなる支持部材を互いに平行に設置することで、コイルにローレンツ力が働いた場合に、平板からなる支持部材は互いに平行関係を維持しつつ、屈曲部にて折れ曲る。そのことにより可動部材は平行状態を維持しつつ光軸方向に移動することになる。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のレンズ用アクチュエータであって、前記２枚以上の平板は一体的に成型されていることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記支持部材は、前記可動部材又は前記固定部材のうち少なくとも一方と一体的に成型されていることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記支持部材は中抜き形状部を有し、前記磁石は前記中抜き形状部を通して設置されていることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記レンズは前記可動部材の先端部側に設置されていることを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータであって、前記コイルの内側と外側とから挟むように、磁性材料と前記磁石とが設置されていることを特徴とするものである。
【００３５】
この発明において、例えばコイルの内側に磁性材料を設置した場合は、コイルの外側に磁石を設置する。また、コイルの内側に磁石を設置した場合は、コイルの外側に磁性材料を設置する。このように磁性材料と磁石とでコイルを挟み込むことにより、磁石から発せられてコイルを通過した磁束は磁性材料によって受けられる。コイルの有効部分を通過する磁束を受けるように磁性材料を設置することで閉磁路が形成されるため、レンズ用アクチュエータの外部に漏れる磁束を減少させることが可能となる。そのことにより、コイルの有効部分を通過する磁束密度を大きくすることができるため、感度を良くすることができ、少ない電流で支持部材の可動範囲を広げることが可能となり、省電力化を図ることができる。
【００３６】
請求項１１に記載の発明は、光源と、前記光源から射出された光を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズと、前記光情報記録媒体で反射された光を受光する受光素子と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路に設置されたレンズと、前記レンズを前記光路方向に移動可能に支持する請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のレンズ用アクチュエータと、を有することを特徴とする光ヘッドである。
【００３７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の光ヘッドと、前記光ヘッドから出力された前記可動部材の位置情報を含む信号を受けて、前記レンズ用アクチュエータの移動を制御する制御手段と、を有することを特徴とする光ディスク装置である。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１に記載のレンズ用アクチュエータによると、支持部材に屈曲部を形成し、その屈曲部を支点として支持部材を折り曲げることにより、従来のように板ばねを用いる必要がなくなるので、アクチュエータの組み立てが容易となり、組み立て作業の効率化が図れる。
【００３９】
請求項２に記載のレンズ用アクチュエータによると、屈曲部の厚さを支持部材の他の部分の厚さよりも薄くしたことにより、その薄くなっている屈曲部を支点として支持部材を折り曲げることが可能となる。さらに、支持部材を部分的に薄くするだけで屈曲部が形成されるため、簡単な構造となる。
【００４０】
請求項３に記載のレンズ用アクチュエータによると、支持部材を樹脂にすることでその取り扱いが容易となるため、レンズ用アクチュエータの組み立てが容易となる。支持部材を樹脂にすることで、局部的な大きい量の変形でも元の形状に戻る。このように、支持部材を樹脂にすることにより、支持部材の取り扱いが容易となるため、レンズ用アクチュエータの組み立てが容易となる。
【００４１】
従来においては金属の板ばねを用いていたため、僅かな力を加えただけで板ばね全体が曲がったり残留応力が発生したりしまうため、それが原因で可動部材を平行に移動させることができなくなることがあった。つまり、板ばねの取り扱いが困難であるため、アクチュエータの組み立てが困難となっていた。この発明によれば、支持部材を樹脂にし、屈曲部を薄くし、他の部分の厚さを厚くすることで、金属の板ばねのように僅かな力で折れ曲ったり、ひねりが加わったりすることがなく、支持部材の取り扱いが容易となるため、レンズ用アクチュエータの組み立てが容易となる。
【００４２】
さらに、従来技術のように支持部材として金属からなる板ばねを用いると、レンズ用アクチュエータを組み立てた後も支持部材が折れ曲ったり、ひねりが加わったりし、元の状態に戻らなくなったりするおそれがあるため、レンズ用アクチュエータを慎重に取り扱う必要がある。しかし、この発明によると、上述したように、変形する部分は屈曲部のみであるため、組み立てた後の取り扱いも容易になる。
【００４３】
請求項４に記載のレンズ用アクチュエータによると、一端側（可動部材側）と他端側（固定部材側）とに屈曲部を形成することにより、可動部材を傾けずに平行状態を維持しつつ光軸方向に移動させることが可能となる。その結果、光情報記録媒体の情報記録面上にコマ収差や非点収差等を発生させることなく情報の記録又は再生が可能となる。
【００４４】
請求項５に記載のレンズ用アクチュエータによると、支持部材として２枚以上の平板を用いてそれらを平行に設置することで、可動部材を安定して支持することが可能となり、平行状態を維持しつつ可動部材を移動させることが可能となる。
【００４５】
請求項６に記載のレンズ用アクチュエータによると、２枚以上の平板からなる支持部材を一体成型することにより、互いに平行関係を保った状態で支持部材をレンズ用アクチュエータに設置することが可能となる。つまり、複数の支持部材を別々に作製して固定部材等に取り付けると、ハンドリングミス等により互いに平行に設置されないおそれがある。この発明によると複数の支持部材を互いに平行に一体成型することで、その平行を保ちながら支持部材を固定部材等に取り付けることが可能となり、レンズ用アクチュエータを容易に組み立てることが可能となる。さらに、一体成型により部品点数を減らすことが可能となるため、この発明に係るレンズ用アクチュエータの製造コストを削減することが可能となる。
【００４６】
請求項７に記載のレンズ用アクチュエータによると、支持部材を可動部材又は固定部材のうち少なくとも一方と一体成型することにより、部品点数を更に減らすことが可能となり、レンズ用アクチュエータの製造コストを更に削減することが可能となる。特に、支持部材、可動部材及び固定部材を一体成型すると部品点数を大幅に削減することが可能となる。
【００４７】
請求項９に記載のレンズ用アクチュエータによると、レンズを可動部材の先端部側に設置することで、このレンズ用アクチュエータを光ディスク装置に搭載した場合に、光情報記録媒体を回転させるスピンドルモータの径を従来よりも大きくすることが可能となる。なぜならば、レンズ用アクチュエータの先端部側にはレンズが設置されており、光ディスク装置内の対物レンズの光軸よりも光情報記録媒体の回転軸側に、磁石を配置する必要がないからである。従って、その磁石を配置するスペース分、スピンドルモータの径を大きくすることができる。そのことにより目標の回転速度に速やかに達し、情報の記録又は再生を高速に行うことが可能となる。
【００４８】
請求項１０に記載のレンズ用アクチュエータによると、コイルを挟むように磁性材料と磁石とを設置することで、レンズ用アクチュエータの外に漏れる磁束を減少させることが可能となる。そのことにより、レンズ用アクチュエータの感度を向上させることが可能となり、少ない電流で支持部材の可動範囲を広げることができるため、省電力化を図ることが可能となる。
【００４９】
請求項１１に記載の光ヘッド及び請求項１２に記載の光ディスク装置よると、この発明のレンズ用アクチュエータを搭載することにより、板ばねに起因するコマ収差等の発生を抑制することが可能となる。また、レンズ用アクチュエータを光ディスク装置に搭載する際に、支持部材が曲がったりするおそれがないため、組み立てが容易となる。また、従来よりも径が大きいスピンドルモータを搭載することが可能となるため、情報の記録又は再生を高速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
この発明の実施形態に係るレンズ用アクチュエータについて図１乃至図１０を参照しつつ説明する。
【００５１】
［第１の実施の形態］
この発明の第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの構成及び作用について、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの斜視図である。図１（ａ）は第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの上面側から見た斜視図である。図１（ｂ）は第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの下面側から見た斜視図である。
【００５２】
図１に示すように、第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ１は、球面収差補正用レンズ２がレンズホルダ３の内部に樹脂で固定されて取り付けられている。レンズホルダ３は、導電性がなく軽量なＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、液晶ポリマー等からなる。
【００５３】
レンズホルダ３には、コイル４がレンズ２の光軸を含むように巻かれて取り付けられている。コイル４はエナメル銅クラッドアルミ線等からなる。レンズホルダ３は、平板状の形状を有する支持部材５ａ、５ｂの長手方向の一端で支持されている。
【００５４】
支持部材５ａ、５ｂは、レンズホルダ３を支持している端の反対側の一端が、固定部材８によって固定されている。支持部材５ａ、５ｂは、互いに平行になるように固定部材８に固定されている。
【００５５】
また、支持部材５ａには、レンズホルダ３側に支持部材５ａの短手方向（Ｘ方向）と平行なヒンジ６ａが形成され、固定部材８側には支持部材５ａの短手方向（Ｘ方向）と平行なヒンジ６ｂが形成されている。支持部材５ｂについても支持部材５ａと同様に、レンズホルダ３側にヒンジ７ａが形成され、固定部材８側にはヒンジ７ｂが形成されている。ヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂは、その厚さが支持部材５ａ、５ｂの他の部分の厚さと比べて薄くなるように形成されている。換言すると、ヒンジ６ａ等は溝状の形状を有していることになる。このようにヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの厚さが他の部分よりも薄く、溝状となっているため、支持部材５ａ、５ｂはこのヒンジ６ａ等にて曲がりやすくなっている。
【００５６】
また、支持部材５ａ、５ｂのヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ以外の部分は、折れ曲がらない程度の厚さを有している。例えば、この実施形態に係るレンズ用アクチュエータ１を動作させるために、レンズ用アクチュエータ１に加えられる程度の力では折れ曲がらない厚さを有している。具体的には、支持部材５ａ、５ｂのヒンジ６ａ等以外の部分は、少なくともコイル４に働くローレンツ力により折れ曲らない程度の厚さを有している。そのことにより、コイル４にローレンツ力が働くと、支持部材５ａ、５ｂはヒンジ６ａ等にて折れ曲り、ヒンジ６ａ以外の部分は折れ曲らないで、レンズホルダ３を移動させることが可能となる。なお、このヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂがこの発明の「屈曲部」に相当する。
【００５７】
支持部材５ａ、５ｂには樹脂が用いられ、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリアセタール（ポリオキシメチレン；ＰＯＭ樹脂）、ポリエチレン、ポリエステル系エラストマーと液晶ポリマーとの混合材等が用いられている。また、支持部材５ａ、５ｂは、例えば、その厚さが５００〜６００［μｍ］で、ヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの厚さがほぼ１００［μｍ］となっている。なお、支持部材５ａ、５ｂの材料及び寸法は一例であり、この発明の支持部材がこの例に限定されるものではない。
【００５８】
固定部材８には、導電性がなく軽量なＰＰＳや液晶ポリマー等が用いられている。また、固定部材８は基板となるベース１１に固定されているため、支持部材５ａ、５ｂは固定部材８を介してベース１１に取り付けられている。
【００５９】
なお、コイル４の両端はレンズホルダ３の上下面に樹脂で固定され、さらにコイル４に電流を流すためのリード線（図示しない）がコイル４に接続されている。
【００６０】
レンズホルダ３を間にして支持部材５ａ、５ｂの反対側には、永久磁石９がコイル４と微小の間隔を持って配置されている。図１に示すようにこの永久磁石９は矢印Ａの方向に磁化している。この永久磁石９の背面にはヨーク１０が取り付けられ、ヨーク１０は基板となるベース１１に取り付けられている。ヨーク１０は、軟磁性材料である軟鋼や鍛鉄等が用いられる。このように磁性材料を用いることにより、永久磁石９とヨーク１０との間で磁路を形成し、永久磁石９から発せられる磁束のアクチュエータ外への漏れを低減することができる。また、ベース１１には、レンズ２に対応する位置に開口部１１ａが形成されており、光源から射出された光又は光情報記録媒体にて反射された光が、この開口部１１ａを通過することになる。
【００６１】
なお、この実施形態においては、ベース１１とヨーク１０とを別々に作製してベース１１にヨーク１０を取り付けているが、ヨーク１０とベース１１とを一体的に作製しても良い。つまり、ヨーク１０とベース１１とを同じ金属板で一体的に作製しても良い。そのことにより、アクチュエータ１を構成する部品数を削減することができ、製造コストを削減することが可能となる。
【００６２】
（作用）
以上のような構成を有するレンズ用アクチュエータ１によると、以下のような好適な作用を奏することが可能となる。第１の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの作用について、図２を参照しつつ説明する。図２は第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの概略構成を示す側面図である。この図２においては、レンズホルダ３及び支持部材５ａ、５ｂの動作を説明するため、レンズホルダ３、支持部材５ａ、５ｂ及び固定部材８のみを示している。
【００６３】
レンズ用アクチュエータ１を使用するために、コイル４にリード線等を半田等で接続し、そのリード線によって電気回路基板に接続してコイル４に電流を流す。例えば図１及び図２に示すように、矢印Ｂの方向に電流を流す。コイル４を流れる電流は、永久磁石９で発生した磁場中を通過することにより、コイル４にローレンツ力が発生する。
【００６４】
このとき、コイル４の永久磁石９側にはベース１１から離れる方向（矢印Ｚ１の方向）にローレンツ力が働く。また、コイル４の支持部材５ａ、５ｂ側にはベース１１に向かう方向（矢印Ｚ２の方向）にローレンツ力が働く。永久磁石９に近いほど磁束密度が大きくなるため、支持部材５ａ、５ｂ側のコイル４に発生するローレンツ力よりも、永久磁石９側のコイル４に発生するローレンツ力の方が大きくなる。従って、レンズホルダ３は全体としてベース１１から離れる方向（矢印Ｚ１の方向）に力が働く。
【００６５】
そして、レンズホルダ３は支持部材５ａ、５ｂで支持されているため、このローレンツ力によってヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを支点として支持部材５ａ、５ｂが折れ曲り、レンズホルダ３は光軸方向に移動する。このように球面収差補正用のレンズ２を移動させることにより、対物レンズから光情報記録媒体に入射する光の球面収差を変化させ、光情報記録媒体の情報記録面上での球面収差を相殺する。
【００６６】
このときのレンズホルダ３及び支持部材５ａ、５ｂの詳細な動作について説明する。コイル４に電流が流れていないときは、ローレンツ力は発生しないため、図２（ａ）に示すようにレンズホルダ３はレンズ２の光軸Ｏに対して平行状態を維持している。
【００６７】
そして、コイル４に電流を流すと、レンズホルダ３には全体としてベース１１から離れる方向（矢印Ｚ１の方向）に力が働く。このレンズホルダ３に働く力によって、図２（ｂ）に示すように、ヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを支点として支持部材５ａ、５ｂが折れ曲り、レンズホルダ３をレンズ２の光軸方向に移動させる。ヒンジ６ａ等は他の部分よりも薄く、溝状となるように形成されて曲がりやすくなっているため、レンズホルダ３に力が働くと支持部材５ａ、５ｂはヒンジ６ａ等にて折れ曲ることになる。
【００６８】
例えば、ヒンジ６ｂ、７ｂを支点として支持部材５ａ、５ｂはベース１１から離れる方向（矢印Ｚ１の方向）に折れ曲り、更にヒンジ６ａ、７ａを支点として、ヒンジ６ｂ、７ｂを支点として曲がる方向と逆の方向に折れ曲る。このとき、支持部材５ａ、５ｂの傾斜角度は同じ角度となり、互いに平行関係を保ちながらレンズホルダ３を支持している。つまり、ヒンジ６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂで囲まれた領域（図２（ｂ）に破線で囲む領域）が平行四辺形の形状を保ちながら支持部材５ａ、５ｂは折れ曲って傾き、レンズホルダ３を光軸方向に移動させている。
【００６９】
このように２つの支持部材５ａ、５ｂを平行に設置し、更に、レンズホルダ３側と固定部材８側とにヒンジ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを形成することにより、レンズホルダ３をレンズ２の光軸方向に平行に移動させることが可能となる。そのことにより、光情報記録媒体の情報記憶面上でのコマ収差等の発生を抑制することが可能となる。
【００７０】
また、従来のアクチュエータように金属からなる板ばねを使用せずに、支持部材５ａ、５ｂを樹脂とすることで、支持部材５ａ、５ｂのハンドリングが容易となるため、レンズ用アクチュエータ１の組み立てが容易となり、組み立ての作業効率が向上する。さらに、金属からなる板ばねのように残留応力の影響を受けないため、その残留応力によるレンズホルダ３の傾きが発生することがない。
【００７１】
［第２の実施の形態］
この発明の第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの構成について、図３及び図４を参照しつつ説明する。図３は第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの概略構成を示す斜視図である。図３（ａ）は第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの上面側から見た斜視図である。図３（ｂ）は第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの下面側から見た斜視図である。
【００７２】
図３に示すように、第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０は、球面収差補正用のレンズ２が、レンズホルダ２１の内部に樹脂で固定されて取り付けられている。レンズ２はレンズホルダ２１の先端側に取り付けられている。さらにレンズホルダ２１には、固定部材８側の一端に、レンズ２の光軸方向に延びているコイルボビン２１ａが設けられている。レンズホルダ２１及びコイルボビン２１ａは、導電性がなく軽量なＰＰＳ、液晶ポリマー等からなる。なお、コイルボビン２１ａはレンズホルダ２１と一体的に形成されていても良い。このレンズホルダ２１とコイルボビン２１ａとがこの発明の「可動部材」に相当する。
【００７３】
コイルボビン２１ａには、レンズ２の光軸と平行な直線を含むようにコイル４が巻かれて取り付けられている。また、コイルボビン２１ａには、レンズ２の光軸方向と平行になるようにヨーク１０ｂを挿入するための挿入孔が形成されている。レンズホルダ２１は上下方向（Ｚ方向）から支持部材２２ａ、２２ｂで挟まれており、支持部材２２ａ、２２ｂの長手方向の一端で支持されている。
【００７４】
支持部材２２ａ、２２ｂは、レンズホルダ２１を支持している端の反対側の一端が、固定部材８によって固定されている。この実施形態においては、支持部材２２ａ、２２ｂはと固定部材８とが一体的に形成されている。また、支持部材２２ａ、２２ｂは、平板の内部が除去された中抜き構造となっている。
【００７５】
さらに支持部材２２ａには、レンズホルダ２１側に支持部材２２ａの短手方向（Ｘ方向）と平行なヒンジ２３ａが形成され、固定部材８側に支持部材２２ａの短手方向（Ｘ方向）と平行なヒンジ２３ｂが形成されている。支持部材２２ｂも支持部材２２ａと同様に、レンズホルダ２１側にヒンジ２４ａが形成され、固定部材８側にヒンジ２４ｂが形成されている。第１の実施形態と同様に、ヒンジ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは、その厚さが支持部材２２ａ、２２ｂの他の部分の厚さと比べて薄く、溝状となるように形成されている。
【００７６】
この実施形態においては、支持部材２２ａ、２２ｂと固定部材８とは樹脂にて形成されて一体成型されている。例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリアセタール（ポリオキシメチレン；ＰＯＭ樹脂）、ポリエチレン、ポリエステル系エラストマーと液晶ポリマーとの混合材等の材料が用いられている。
【００７７】
支持部材２２ａ、２２ｂに形成された中抜き部分には、永久磁石９とヨーク１０ａとが配置されている。この永久磁石９は、例えば矢印Ａの方向に磁化している。永久磁石９の背面にはヨーク１０ａが取り付けられ、ヨーク１０ａは基板となるベース１１に取り付けられている。また、コイルボビン２１ａに形成された挿入孔にはヨーク１０ｂが挿入されている。このヨーク１０ｂもベース１１に取り付けられている。
【００７８】
このようにコイルボビン２１ａの中、つまり、コイル４内にヨーク１０ｂを設置し、永久磁石９から発せられてコイル４を通過する磁束をそのヨーク１０ｂで受けることにより、アクチュエータ２０の外部に漏れる磁束を更に減少させることができる。これにより、コイル４を通過する磁束密度を高めることができるため、アクチュエータ２０としての感度が良くなり、少ない電流であっても支持部材２２ａ、２２ｂの可動範囲を広めることが可能となる。そのことにより省電力化を図ることが可能となる。なお、基板となるベース１１を磁性材料としても良い。また、永久磁石９とヨーク１０ａをコイル４の内側に設置し、ヨーク１０ｂをコイル４の外側に設置しても構わない。
【００７９】
このレンズ用アクチュエータ２０によると、第１の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ１と同様に、ヒンジ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを支点として支持部材２２ａ、２２ｂが折れ曲ることにより、レンズホルダ３をレンズ２の光軸方向に移動させることができる。このとき、支持部材２２ａ、２２ｂは互いに平行状態を保ちながら傾くため、レンズホルダ２を平行に移動させることが可能となる。その結果、コマ収差等の発生を抑制することが可能となる。
【００８０】
また、支持部材２２ａ、２２ｂと固定部材８とを一体的に成型することで、レンズ用アクチュエータの組み立てが容易となるため、作業効率を向上させることが可能となる。また、個々の部品を別々に作製してそれらを組み立てるよりも、一体的に成型することで組み立て精度が向上する。特に、支持部材を別々に作製して固定部材８等に取り付けると、ハンドリングミス等により支持部材が互いに平行に設置されないおそれがある。この実施形態のように支持部材２２ａ、２２ｂが互いに平行になるように一体成型することで、互いに平行関係を保った状態でレンズ用アクチュエータを組み立てることが可能となり、レンズ用アクチュエータを容易に組み立てることが可能となる。さらに、一体成型することで部品点数を削減することが可能となるため、レンズ用アクチュエータの製造コストを削減することが可能となる。
【００８１】
また、以上のような構成を有するレンズ用アクチュエータ２０を光記録再生装置や光記録装置等の光ディスク装置に搭載すると、従来のアクチュエータを光ディスク装置に搭載する場合と比べて、光ディスクに搭載するスピンドルモータの径をより大きくすることができるため、トルクの大きいスピンドルモータを用いることが可能となる。
【００８２】
この実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０においては、支持部材２２ａ、２２ｂの長手方向に永久磁石９、コイル４、レンズ２の順番に配置し、レンズホルダ２１の先端部側にレンズ２を配置している。そのことにより、レンズ用アクチュエータ２０を光ディスク装置に搭載したときに、光ヘッド構成部品がスピンドルモータ側に占める領域を、光ディスク装置に搭載される対物レンズや立ち上げミラーと同程度にすることが可能となる。その結果、光情報記録媒体の最内周トラックに近い直径を有するスピンドルモータを用いることが可能となる。
【００８３】
この実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０では、レンズ２がアクチュエータ２０の先端部側に配置され、永久磁石９は支持部材２２ａ、２２ｂの中抜き部分に配置されているため、レンズ３とスピンドルモータとの間に永久磁石９を配置するためのスペースを設ける必要がない。従って、そのスペースの分、従来技術と比べて光情報記録媒体の最内周トラックに近い直径を有するスピンドルモータを光ディスク装置に搭載することが可能となる。その結果、従来のアクチュエータを搭載した光ディスク装置と比べて、スピンドルモータの径を大きくすることができる。これにより、スピンドルモータの回転速度を大きくすることができるため、目標とする回転速度に速やかに達し、情報の記録又は再生の高速化が可能となる。
【００８４】
ここで第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０に用いられる支持部材の他の例について、図４を参照しつつ説明する。図４（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータに用いられる支持部材の概略構成を示す斜視図である。
【００８５】
図４（ａ）に示す支持部材２５ａ、２５ｂは、支持部材２２ａ、２２ｂと同様に、永久磁石９が挿入されるための中抜き部分が形成され、更に固定部材８と一体的に成型されている。支持部材２５ａは長手方向（Ｙ方向）に延び、互いに平行な関係にある２つの辺部２６ａ、２６ｂを有し、それらはレンズホルダ２１側で短手方向（Ｘ方向）に延びる辺部２６ｃによって繋がれている。支持部材２５ｂも支持部材２５ａと同様に、長手方向に延び、互いに平行な関係にある辺部２７ａ、２７ｂを有し、それらはレンズホルダ２１側で短手方向に延びる辺部２７ｃによって繋がれている。
【００８６】
長手方向（Ｙ方向）に延びる辺部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂには、レンズホルダ２１側と固定部材８側とに短手方向（Ｘ方向）に平行なヒンジ２８が形成されている。従って、支持部材２５ａ、２５ｂには、それぞれ４つのヒンジが形成されていることになる。また、ヒンジ２８の短手方向（Ｘ方向）の長さは、長手方向（Ｙ方向）に延びる辺部２６ａ、２６ｂ等の幅と同じとなっている。このヒンジ２８の厚さは、上述した実施形態と同様に、支持部材２５ａ、２５ｂの他の部分と比べて薄くなるように形成されている。そして、このヒンジ２８にて支持部材２５ａ、２５ｂが折れ曲ることにより、レンズホルダ２１をレンズ２の光軸方向に移動させる。
【００８７】
図４（ｂ）に示す支持部材２９ａ、２９ｂは、支持部材２２ａ、２２ｂと同様に、永久磁石９が挿入されるための中抜き部分が形成され、更に固定部材８と一体的に形成されている。支持部材２９ａは長手方向（Ｙ方向に延び、互いに平行な関係にある２つの辺部３０ａ、３０ｂを有し、それらはレンズホルダ２１側で短手方向（Ｘ方向）に延びる辺部３０ｃによって繋がれている。さらに、固定部材８側においても２つの辺部３０ａ、３０ｂは、短手方向（Ｘ方向）に延びる辺部３０ｄによって繋がれている。支持部材２９ｂの支持部材２９ａと同様に、長手方向に延び、互いに平行な関係にある辺部３１ａ、３１ｂを有し、それらはレンズホルダ２１側で短手方向に延びる辺部３１ｃによって繋がれ、更に、固定部材８側においても短手方向に延びる辺部３１ｄによって繋がれている。
【００８８】
短手方向（Ｘ方向）に延びる辺部３０ｃ、３０ｄ、３１ｃ、３１ｄには、短手方向に平行なヒンジ３２が形成されている。従って、図４（ａ）に示す支持部材２５ａ、２５ｂと異なり、支持部材２９ａ、２９ｂにはそれぞれ２つのヒンジが形成されていることになる。また、短手方向に延びる辺部３０ｃ等に全体的にヒンジ３２が形成されているため、図４（ａ）に示す支持部材２５ａ、２５ｂに形成されたヒンジ２８と比べて、ヒンジ３２の短手方向（Ｘ方向）の長さは長くなっている。また、ヒンジ３２の厚さは、上述した実施形態と同様に、支持部材２９ａ、２９ｂの他の部分と比べて薄くなるように形成されている。そして、このヒンジ３２にて支持部材２９ａ、２９ｂが折れ曲ることにより、レンズホルダ２１をレンズ２の光軸方向に移動させる。
【００８９】
図４（ａ）、（ｂ）に示すいずれの支持部材を用いてもこの発明の作用を奏することが可能であるが、図４（ａ）に示す支持部材２５ａ、２５ｂを用いると、レンズホルダ２１側の辺部２６ｃ、２７ｃの長手方向（Ｙ方向）の幅が短いため、その分、永久磁石９をコイル４の近くに配置することが可能となる。コイル４と永久磁石９とを近づけるほどコイル４を通過する磁束密度が大きくなるため、コイル４に働くローレンツ力を大きくなる。図４（ａ）に示す支持部材２５ａ、２５ｂを用いると、コイル４に働くローレンツ力をより大きくすることが可能となるため、レンズ用アクチュエータの感度を向上させることが可能となる。
【００９０】
なお、図４に挙げた支持部材は一例であるため、この発明の支持部材の形状はこれらに限定されるものではない。
【００９１】
［第３の実施の形態］
この発明の第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの構成について図５及び図６を参照しつつ説明する。図５は第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの概略構成を示す斜視図である。図５（ａ）は第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの上面側から見た斜視図である。図５（ｂ）は第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータの下面側から見た斜視図である。図６は第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータに用いられる支持部材等の成型方法を説明するための図である。この図６は、図５に示すレンズ用アクチュエータ４０の固定部材８側（Ｙ方向）から見た図である。
【００９２】
図５に示すように、この第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ４０は、第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０とほぼ同じ構成を有しているが、支持部材４１ａ、４１ｂと、レンズホルダ２１と、固定部材８とが一体成型されている点が異なる。さらに、第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０においては、コイル４はコイルボビン２１ａの外側に巻き付けられているが、この第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ４０においては、コイル４は空芯コイルとなっており、レンズホルダ２１に形成された挿入孔の内壁にインサート成型により設けられている。
【００９３】
このように支持部材４１ａ、４１ｂ、レンズホルダ２１及び固定部材８を一体的に成型することで、レンズ用アクチュエータの組み立てが更に容易となるため、作業効率を更に向上させることが可能となる。また、個々の部品を別々に作製してそれらを組み立てるよりも、一体的に成型することで組み立て精度が更に向上する。特に、支持部材４１ａ、４１ｂを互いに平行になるように一体成型することで、互いに平行関係を保った状態でレレンズ用アクチュエータを組み立てることが可能となり、その組み立てが容易となる。さらに、一体的に成型することで部品点数を削減することが可能となり、レンズ用アクチュエータの製造コストを削減することが可能となる。
【００９４】
支持部材４１ａ、４１ｂ、レンズホルダ２１及び固定部材８は、樹脂にて一体的に成型されている。上述した実施形態に係るレンズ用アクチュエータと同様に、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリアセタール（ポリオキシメチレン；ＰＯＭ樹脂）、ポリエチレン、ポリエステル系エラストマーと液晶ポリマーとの混合材等の材料が用いられている。
【００９５】
このレンズ用アクチュエータ４０によると、第１及び第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ１、２０と同様に、ヒンジ４２を支点として支持部材４１ａ、４１ｂが折れ曲ることにより、レンズホルダ３をレンズ２の光軸方向に移動させることができる。このとき、支持部材４１ａ、４１ｂは互いに平行状態を保ちながら傾くため、レンズホルダ２を平行に移動させることが可能となる。その結果、コマ収差等の発生を抑制することが可能となる。
【００９６】
レンズホルダ２１、支持部材４１ａ、４１ｂ及び固定部材８は、例えば射出成型やインサート成型等によって一体成型される。射出成型の場合は、例えば上型と下型との間に熱可塑性樹脂を高圧で厚入してレンズホルダ２１、支持部材及び固定部材８を一体成型する。
【００９７】
例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上型となる第１の金型５０ａと下型となる第２の金型５０ｂとを用いる。第１の金型５０ａをレンズ３の光軸方向（図６においては上下方向：矢印Ｃの方向）に可動させることで支持部材４１ａ、４１ｂの中抜き部と、レンズホルダ２１にヨーク１０ｂを挿入するための挿入孔とを形成する。さらに、図６（ｂ）に示すように、レンズ３の光軸方向にほぼ直交する方向（図６においては左右の方向：矢印Ｄ１、Ｄ２の方向）にスライドコア５１ａ、５１ｂを後退されることで、支持部材４１ａと支持部材４２ｂとを形成する。
【００９８】
また、図５に示すようにコイル４を空芯コイルとしてレンズホルダ２１に一体成型する場合は、インサート成型によりコイル４をレンズホルダ２１の挿入孔に挿入して設置する。以上のような射出成型やインサート成型等によって、レンズホルダ２１、支持部材４１ａ、４１ｂ、及び固定部材８を一体成型することが可能となる。
【００９９】
なお、第２の実施形態に係るレンズ用アクチュエータ２０も射出成型や図６に示す成型方法によって成型することが可能である。また、第２の実施形態においては支持部材と固定部材とを一体成型し、第３の実施形態においては支持部材、固定部材及びレンズホルダを一体成型したが、例えば、支持部材とレンズホルダとを一体成型しても構わない。この場合も、射出成型等によって成型される。
【０１００】
［第４の実施の形態］
この発明の第４の実施形態に係る光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置について、図７を参照しつつ説明する。図７（ａ）は第４の実施形態に係る光ディスク装置の光学系を示す側面図である。図７（ｂ）は第４の実施形態に係る光ディスク装置の光学系を示す上面図である。この実施形態においては、光ディスク装置の一例として光情報再生装置の動作について説明する。
【０１０１】
図７に示すように、光源６１から射出された光は回折格子６２に入射し、回折格子６２においてトラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられる。回折格子６２を透過した光はコリメートレンズ６３に入射して平行光とされ、ビームスプリッタ６４にＰ偏光として入射する。ビームスプリッタ６４はＰ偏光を９０％程度透過させ、１０％程度反射させるようになっている。
【０１０２】
ビームスプリッタ６４を透過した光は、球面収差補正用エキスパンダ６５で球面収差が補正され、立ち上げミラー６７に入射する。球面収差補正用エキスパンダ６５は、凹レンズの球面収差補正用レンズ６５ａと凸レンズの球面収差補正用レンズ６５ｂとで構成され、いずれか一方を光軸方向に移動させることにより、対物レンズ６９から光情報記録媒体７１に入射する光の球面収差を変化させ、光情報記録媒体７１で発生する球面収差を相殺することができる。この第４の実施形態においては、凸レンズの球面収差補正用レンズ６５ｂがアクチュエータ６６に搭載され、光軸方向に移動可能となっている。このアクチュエータ６６がこの発明の「レンズ用アクチュエータ」に相当し、第１乃至第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータが搭載される。
【０１０３】
図示しない制御部からの指示信号を受けて、アクチュエータ６６は光情報記録媒体７１の情報記録面上で球面収差が相殺されるように、球面収差補正用レンズ６５ｂを光軸方向に移動させる。そして、アクチュエータ６６にこの発明のレンズ用アクチュエータを用いると、球面収差補正用レンズ６５ｂを光軸に対して平行に移動させることが可能となるため、光情報記録媒体７１の情報記録面上にコマ収差や非点収差等の収差を発生させることがない。
【０１０４】
立ち上げミラー６７に入射した光は、立ち上げミラー６７により光路が曲げられ、１／４波長板６８に入射する。この１／４波長板６８を透過する際に光は円偏光とされ、対物レンズ６９に入射する。
【０１０５】
対物レンズ６９において光は集束光とされ、光情報記録媒体７１の情報記録面上の情報記録トラック上に集光される。対物レンズ６９は、光情報記録媒体７１に対して少なくともフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能な対物レンズアクチュエータ７０に搭載されている。
【０１０６】
光情報記録媒体７１の情報記録面で反射された光は対物レンズ６９を透過し、１／４波長板６８において１／４波長板６８までの往路と直交する方向の直線偏光に変換される。そして、立ち上げミラー６７で反射されてビームスプリッタ６４にＳ偏光として入射する。ビームスプリッタ６４はＳ偏光をほぼ１００％反射する。そして、反射された光は凸レンズ７２において集束光とされ、アナモフィックレンズ７３においてフォーカスエラー信号生成用の非点収差が付与される。その後、受光素子７４に入射し、受光素子７４の受光部において電気信号に変換される。
【０１０７】
この電気信号は変調／復調回路（図示しない）に送られ、そこで復調されて情報信号として外部に出力される。この動作により光情報記録媒体７１に記録された情報信号の再生が行われる。
【０１０８】
なお、往路光学系においてビームスプリッタ６４で反射された１０％程度の光は、フロントモニタ用受光素子７５に入射する。そして、フロントモニタ用受光素子７５の受光部により光源６１の出力モニタ用の電気信号に変換され、その電気信号は光源６１の出力のフィードバック制御に用いられることになる。
【０１０９】
また、光情報記録媒体７１として多層記録媒体を用いる多層記録媒体用の光ディスク装置にこの発明のレンズ用アクチュエータを搭載しても良い。この多層記録媒体用の光ディスク装置においては、上述した光ディスク装置が有する機能の他、光ヘッドに含まれる対物レンズの結像位置を他の層に移動させるフォーカスジャンプ機能や、球面収差補正を行う球面収差補正機能が備えられている。例えば２層の光情報記録媒体の場合、１層目から２層目に再生位置を切り換えるときに、フォーカスジャンプ機能は光ヘッドに含まれる対物レンズの結像位置を１層目から２層目へと移動させる。また、焦点が２層目にあるときに、媒体中を通過する光の光路長が１層目よりも厚くなるため、単層の光情報記録媒体よりも大きい球面収差補正を必要とし、球面収差補正機能がその球面収差補正を行う。
【０１１０】
［第５の実施の形態］
この発明の第５の実施形態に係る光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置について、図８を参照しつつ説明する。図８（ａ）は第５の実施形態に係る光ディスク装置の光学系を示す側面図である。図８（ｂ）は第５の実施形態に係る光ディスク装置の光学系を示す上面図である。この実施形態においては、光ディスク装置の一例として光情報再生装置の動作について説明する。
【０１１１】
図８に示すように、光源６１から射出された光は、第４の実施形態と同様に、回折格子６２及びビームスプリッタ６４を透過して立ち上げミラー６７に入射する。ビームスプリッタ６４を透過した光は、コリメートレンズ６３を透過して立ち上げミラー６７に入射する。光はコリメートレンズ６３により略平行光とされ、更にこのコリメートレンズ６３がアクチュエータ６６によって光軸方向に移動することにより、光学系全体で球面収差量が可変とされている。このように第５の実施形態においては、コリメートレンズ６３を動かすことで球面収差の補正が可能となっている。そのことにより光学素子数を削減することができ、製造コストの削減を図ることが可能となる。
【０１１２】
アクチュエータ６６にこの発明のレンズ用アクチュエータを用いることにより、コリメートレンズ６３を光軸に対して平行に移動させることが可能となるため、光情報記録媒体７１の情報記録面上にコマ収差等の収差を発生させることがない。
【０１１３】
立ち上げミラー６７に入射した光は、第４の実施形態と同様に、１／４波長板６８により円偏光とされ、対物レンズ６９により集束光とされて光情報記録媒体７１の情報記録面上の情報記録トラック上に集光される。
【０１１４】
光情報記録媒体７１の情報記録面で反射された光は１／４波長板６８において直線偏光に変換され、コリメートレンズ６３にて集束光とされ、更にアナモフィックレンズ７３にてフォーカスエラー信号生成用の非点収差が付与されて受光素子７４に入射し、受光面にて電気信号に変換される。
【０１１５】
なお、第４の実施形態と同様に、往路光学系においてビームスプリッタ６４で反射された１０％程度の光はフロントモニタ用受光素子７５に入射し、電気信号に変換されて光源６１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【０１１６】
以上のように、コリメートレンズ６３を動かして球面収差の補正を行うことで、光ヘッドを小型化することができるため、光ディスク装置の小型化が可能となる。このような場合、小型化を目的としてコリメートレンズ６３を、スピンドルモータの中心から最も距離が近い光学素子である立ち上げミラー６７及び対物レンズ６９に可能な限り接近させるため、この実施形態のようにアクチュエータ６６の磁気回路を含む駆動系がコリメートレンズ６３に対して一方向にまとまるということは、スピンドルモータの大きさを制限しないため、小型化に対して有効となる。
【０１１７】
上述した第４及び第５の実施形態に係る光ヘッド及び光ディスク装置においては、ビームスプリッタ６４と立ち上げミラー６７との間に球面収差補正用のレンズを配置したが、光ディスク装置内部のスペースや各デバイスの配置、又は光ヘッド自体の設計の都合により、球面収差補正用レンズのアクチュエータを対物レンズ６９と立ち上げミラー６７との間に配置する場合がある。次に説明する第６の実施形態においては、この構成を有する光ディスク装置について説明する。
【０１１８】
［第６の実施の形態］
この発明の第６の実施形態に係る光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置について、図９を参照しつつ説明する。図９（ａ）は第６の実施形態に係る光ディスク装置の光学系を示す側面図である。図９（ｂ）は第６の実施形態に係る光ディスク装置の光学系を示す上面図である。この実施形態においては、光ディスク装置の一例として光情報再生装置の動作について説明する。
【０１１９】
図９に示すように、光源６１から射出された光は、第４の実施形態と同様に、回折格子６２、コリメートレンズ６３及びビームスプリッタ６４を透過して立ち上げミラー６７に入射する。
【０１２０】
立ち上げミラー６７に入射した光は立ち上げミラー６７により光路が曲げられ、球面収差補正用エキスパンダ６５で球面収差が補正され、１／４波長板６９に入射する。１／４波長板６８を透過する際に光は円偏光とされ、対物レンズ６８に入射する。球面収差補正用エキスパンダ６５は、球面収差補正用レンズ６５ａと球面収差補正用レンズ６５ｂとからなり、ここでは、球面収差補正用レンズ６５ｂがアクチュエータ６６に搭載され、光軸方向に移動可能となっている。
【０１２１】
図示しない制御部からの指示信号を受けて、アクチュエータ６６は光情報記録媒体７１の情報記録面上で球面収差が相殺されるように、球面収差補正用レンズ６５ｂを光軸方向に移動させる。そして、アクチュエータ６６にこの発明のレンズ用アクチュエータを用いると、球面収差補正用レンズ６５ｂを光軸に対して平行に移動させることが可能となるため、光情報記録媒体７１の情報記録面上にコマ収差等の収差を発生させることがない。
【０１２２】
対物レンズ６９によって光は光情報記録媒体７１の情報記録トラック上に集光される。球面収差補正用レンズ６５ａ、６５ｂ及び対物レンズ６９を透過することにより、球面収差が相殺された状態で情報記録面上に集光される。
【０１２３】
光情報記録媒体７１の情報記録面で反射された光は対物レンズ６９、１／４波長板６８及び球面収差補正用レンズ６５ａ、６５ｂを透過し、立ち上げミラー６７にて反射されてビームスプリッタ６４にＳ偏光として入射する。ビームスプリッタ６４はＳ偏光をほぼ１００％反射する。反射された光は凸レンズ７２にて集束光とされ、更にアナモフィックレンズ７３にてフォーカスエラー信号生成用の非点収差が付与されて受光素子７４に入射し、受光面にて電気信号に変換される。
【０１２４】
なお、第４の実施形態と同様に、往路光学系においてビームスプリッタ６４で反射された１０％程度の光はフロントモニタ用受光素子７５に入射し、電気信号に変換されて光源６１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【０１２５】
以上のように、立ち上げミラー６７と対物レンズ６９との間に球面収差補正用のレンズを配置する場合、球面収差補正用のレンズも立ち上げミラー６７及び対物レンズ６９と同様にスピンドルモータの中心に最も近い光学素子になる。この実施形態によれば、アクチュエータ６６の磁気回路を含む駆動系が球面収差補正用のレンズに対して一方向にまとまるため、スピンドルモータの大きさを制限しない光ヘッドの設計が容易になる。
【０１２６】
また、第２及び第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータを搭載することにより、従来のレンズ用アクチュエータを搭載する場合と比べて、スピンドルモータの径を大きくすることができるため、トルクの大きいスピンドルモータを用いることが可能となる。
【０１２７】
［第７の実施の形態］
この発明の第７の実施形態に係る光ディスク装置について図１０を参照しつつ説明する。図１０は第７の実施形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【０１２８】
第７の実施形態に係る光ディスク装置８０は、チャッキング手段（図示しない）によりスピンドルモータ８１にチャッキングされた光情報記録媒体７１に、情報の記録を行ったり、光情報記録媒体７１から情報の再生を行ったりする。光ヘッド８２はスライダ機構を備えたシャーシ（図示しない）に設けられており、粗動モータ８３で光情報記録媒体７１の径方向に移動可能となっている。また、光ヘッド８２は、この発明のレンズ用アクチュエータのレンズホルダ３（可動部材）の位置を検知する位置センサ（図示しない）を備えている。
【０１２９】
光ヘッド８２から出力された電気信号は信号演算部８４に入力され、信号演算部８４はその電気信号の演算、増幅を行う。なお、この信号演算部８４を光ヘッド８２に搭載しても良い。また、コントローラ８５内には、フォーカスサーボ追従回路、トラッキングサーボ追従回路及びレーザコントロール回路が含まれており、スピンドルモータ８１及び光ヘッド８２の動作を制御する。これらの回路は物理的な回路ではなく、コントローラ８５内で実行されるソフトウェアであっても良い。そして、コントローラ８５では、トラッキングエラー信号等のサーボ信号の算出が行われる。このコントローラ８５の一部を光ヘッド８２に搭載しても良い。
【０１３０】
データ再生信号は、図示しないデジタル信号処理回路により波形等化及び波形整形が行われ、その後、図示しないＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換されて出力される。情報の記録を行う場合は、記録データをコントローラ８５内のレーザコントローラ回路によりレーザ駆動信号に変換し、レーザ駆動回路８６により光ヘッド８２にレーザ駆動信号を供給してデータの記録を行う。
【０１３１】
アクチュエータ駆動回路８７は、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号等を受けて、光ヘッド８２の対物レンズのフォーカス位置制御及びトラッキング位置制御を行なう。さらに、球面収差補正用レンズのアクチュエータの位置制御を行なう。このアクチュエータ駆動回路８７がこの発明の「制御手段」に相当する。なお、このアクチュエータ駆動回路８７を光ヘッド８２に搭載しても良い、
【０１３２】
スピンドルモータ駆動回路８８はスピンドルモータ８１を駆動し、光情報記録媒体７１の回転制御を行なう。粗動モータ駆動回路８９は、粗動モータ８３を駆動して光ヘッド８２を光情報記録媒体７１の半径方向に移動させる。レーザ駆動回路８６は光ヘッド８２にレーザ駆動信号を供給し、光ヘッド８２の光源の出力を制御する。なお、このレーザ駆動回路８６を光ヘッド８２に搭載しても良い。
【０１３３】
また、第２及び第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータを搭載することにより、対物レンズの内側に永久磁石９等を配置するためのスペースを設ける必要がなくなるため、従来のレンズ用アクチュエータを搭載した場合と比べて、スピンドルモータ８１の径を大きくすることができる。その結果、スピンドルモータ８１の回転速度を大きくすることができ、回転トルクが大きくなり、目標とする回転速度に速く達するため、情報の記録又は再生を高速に行うことが可能となる。
【０１３４】
さらに光ディスク装置８０には、装置全体を制御するＣＰＵ、メモリ、外部と信号の送受信を行うインターフェイス等が設けられている。
【０１３５】
位置センサ（図示しない）はレンズホルダ３の位置を検出し、検出された信号は信号演算部８４に出力され、信号演算部８４は予めメモリ（図示しない）に記憶させておいた目標とする位置信号と検出された信号とを比較し、その比較結果をコントローラ８５に出力する。コントローラ８５はその比較結果を受けて目標位置にレンズホルダ３を動かすようにアクチュエータ駆動回路８７に信号を出力する。アクチュエータ駆動回路８７は、コントローラ８５からの信号を受けてレンズホルダ３に取り付けられているコイル４に流すべき電流の量を調整する。そして、アクチュエータ駆動回路８７は、レンズホルダ３を目標位置に留めておくようにコイル４に電流を流し、これによりフィードバック制御が行なわれる。
【０１３６】
そして、この発明のレンズ用アクチュエータを用いることにより、レンズホルダ３を光軸に対して平行に移動させることが可能となるため、光情報記録媒体７１の情報記録面上にコマ収差等の収差を発生させることがない。
【０１３７】
なお、この実施形態においては光記録再生装置として説明したが、光信号の再生を専用に行う光再生装置であっても良い。また、この発明における「光ディスク装置」には、光記録再生装置、光再生装置、多層記録媒体用光記録再生装置、及び多層記録媒体用光再生装置が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】この発明の第１の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの概略構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの概略構成を示す側面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの概略構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータに用いられる支持部材の概略構成を示す斜視図である。
【図５】この発明の第３の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの概略構成を示す斜視図である。
【図６】この発明の第３の実施形態に係るレンズ用アクチュエータに用いられる支持部材等の成型方法を説明するための図である。
【図７】この発明の第４の実施形態に係る光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置の光学系を示す側面図と上面図である。
【図８】この発明の第５の実施形態に係る光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置の光学系を示す側面図と上面図である。
【図９】この発明の第６の実施形態に係る光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光ディスク装置の光学系を示す側面図と上面図である。
【図１０】この発明の第７の実施形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】従来技術に係るアクチュエータの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  レンズ用アクチュエータ
２  レンズ
３  レンズホルダ
４  コイル
５ａ、５ｂ  支持部材
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ  ヒンジ
８  固定部材
９  永久磁石
１０  ヨーク
１１  ベース
【図１】
2006172604.tif 000003
【図２】
2006172604.tif 000004
【図３】
2006172604.tif 000005
【図４】
2006172604.tif 000006
【図５】
2006172604.tif 000007
【図６】
2006172604.tif 000008
【図７】
2006172604.tif 000009
【図８】
2006172604.tif 000010
【図９】
2006172604.tif 000011
【図１０】
2006172604.tif 000012
【図１１】
2006172604.tif 000013