(57)【要約】【課題】  光ピックアップ装置の球面収差補正を目的とした薄型の光学レンズ駆動装置を提供する。【解決手段】  ラック３０、レンズホルダ４、レンズホルダ摺動軸３２ａ、３２ｂによりなる摺動機構によって摺動される光学レンズ３と、この光学レンズ３を駆動するためのステップモータ１０とを備え、ステップモータ１０は、内部構成を平面状に配置した平面型モータであり、このステップモータ１０の側面より一部が突出する回転出力歯車１１によって摺動機構に駆動力を伝達する構成とした。これにより、光ピックアップ装置の球面収差補正を目的とする薄型の光学レンズ駆動装置を提供出来る。【選択図】図１
2008047221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズと、摺動機構により所定の方向に当該光学レンズを移動させるための駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、
永久磁石からなるロータと、当該ロータが入るロータ穴を有するステータと、当該ステータに固定されたコイルとを平面状に配置してなり、
前記ロータの回転軸を受ける上下２枚の受部材と、
当該受部材に共通に軸支されて、前記ロータの回転を伝達するトルク増大歯車と、
前記受部材に共通に軸支されて前記トルク増大歯車に歯合すると共に、前記受部材の側面より一部が突出する回転出力歯車と、を有し、
前記駆動手段における前記回転出力歯車が、前記摺動機構に与えられる駆動力を伝達する
ことを特徴とする光学レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記コイルは、２つで構成され、
前記ロータと前記トルク増大歯車と前記回転出力歯車は、２つのコイルの間に略直線状に配設されてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ駆動装置。
【請求項３】
前記摺動機構は、ラックと、当該ラックに結合されて、前記光学レンズを支持するレンズホルダと、当該レンズホルダと係合するレンズホルダ摺動軸とを有して前記ラックと前記回転出力歯車とが歯合して駆動力を伝達できるように構成されており、
前記光学レンズは、前記レンズホルダ摺動軸にガイドされて摺動する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ駆動装置。
【請求項４】
前記摺動機構と前記駆動手段とが一つの支持基板上に平面状に配設されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学レンズ駆動装置。
【請求項５】
前記光学レンズにおける光軸中心に一致させて、収差補正用の液晶素子を更に備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学レンズ駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の光学レンズ駆動装置を、レーザ光源と対物レンズを含む光学系の光路中に配した
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、光学レンズを光軸方向に摺動させる薄型の光学レンズ駆動装置と、それを用いた光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＤＶＤ等の光ディスクの再生又は記録を行う光ディスク装置に搭載される光ピックアップは、種々の要因により発生する波面収差の影響を受けて性能が劣化することが問題となっている。この波面収差には光ディスクのチルト角等に起因するコマ収差や、光ディスクのカバー層の厚み誤差や情報記録面の多層化に伴う球面収差、及び光学系に起因する非点収差などが存在する。これらの収差の中で特に前述の球面収差は、光ディスクの記録密度が高密度化するに伴って影響が大きくなり、この球面収差を補正する技術が、今後の光ディスクの高密度化を実現する重要な要素の一つになっている。
【０００３】
この球面収差を補正するために、光学レンズを光軸方向に摺動させて球面収差を打ち消す手段を備えた光ピックアップ装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。この光ピックアップ装置は、光源と、光源からの光ビームを情報記録媒体の記録層に集光させる対物レンズと、光源と対物レンズの間に球面収差補正用の光学レンズを配置し、この光学レンズを光軸方向に摺動させる光学レンズ駆動装置を備えて球面収差を打ち消し、高密度の光ディスクに対応している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の光ピックアップ装置は、光学レンズを摺動する駆動手段として厚みのある筒型モータを使用している。また、モータからの駆動力を伝達する歯車類は、回転方向を横方向から縦方向に９０度変換する変換機構（ウォームギア）を有する構造を採用しているので、機構が複雑でスペース効率が悪く、また高さ方向にも厚みがある。このような外形サイズの大きい光ピックアップ装置をノート型パソコンなどに搭載される光ディスク装置に組み込むと、光ピックアップ装置の大きさがノート型パソコン全体の外形サイズに影響し、ノート型パソコンの小型化薄型化に大きな障害となる。
【０００５】
特に、今後、需要が急増すると予測されるＢｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスク向け記録・再生用光ディスク装置を、ノート型パソコンなどの携帯性を重要視する電子機器に搭載する場合、前述したように高密度光ディスクの記録・再生では球面収差補正が必要であるので、光ピックアップ装置には光学レンズ駆動装置が必要とされる場合が多い。
【０００６】
また、光ピックアップ装置の用途ではないが、撮像系のレンズ駆動装置に搭載される平面型のステップモータが開示されている（例えば特許文献２参照）。この平面型のモータは、永久磁石からなるロータと、このロータが入るロータ穴を有するステータと、ステータに固定されたコイルとを平面状に配置している。また、このモータの回転方向は駆動力を伝達する歯車類と同一の縦方向であるので、回転方向を変換する必要のない単純な機構によって薄型化を実現している。
【０００７】
ここで、前述した特許文献１の光学レンズ駆動装置に搭載される筒型モータの代わりに、特許文献２に開示されている平面型のステップモータを組み込んだ光学レンズ駆動装置について検討する。これは、平面型のステップモータを組み込めば、従来の光学レンズ駆動装置の厚みを薄くすることが期待出来るからである。図９は、特許文献１で開示されている球面収差補正のための光学レンズ駆動装置に搭載される筒型モータの代わりに、特許文献２で開示されている平面型のステップモータを組み込んだ従来の光学レンズ駆動装置
の斜視図である。
【０００８】
図９において、１００は従来の光学レンズ駆動装置であり、１０１は光学レンズ駆動装置１００の主な部品を搭載する支持基板である。１０２は光学レンズであり、レンズホルダ１０３によって支持されている。１０５ａと１０５ｂは２本のレンズホルダ摺動軸であり、レンズホルダ１０３と係合している。１０６はラックであり、ラック１０６はレンズホルダ１０３と結合し、ラック１０６が摺動することによって、光学レンズ１０２はレンズホルダ摺動軸１０５ａ、１０５ｂに沿って移動する。
【０００９】
また、１１０は駆動手段として特許文献２に開示されている平面型のステップモータである。ステップモータ１１０の上面には、回転出力歯車１１１が配設され、ここでは図示しないラック１０６と歯合してステップモータ１１０の駆動力をラック１０６に伝達する。
【００１０】
図１０は、回転出力歯車１１１を中心に切断したステップモータ１１０の断面図である。図１０において、ステップモータ１１０はコイル巻芯１１２と、このコイル巻芯１１２に固定される２つのコイル１１３ａ、１１３ｂを有し、２つのコイル１１３ａ、１１３ｂの間には、回転出力歯車１１１に結合される回転出力軸１１１ａが配設されている。また、１１４ａ、１１４ｂは上下の受部材であり、回転出力軸１１１ａや、図示しないがロータ及び、ロータの駆動力を回転出力歯車１１１に伝達する複数の歯車を軸支する。
【００１１】
このように、平面型のステップモータ１１０を組み込んだ光学レンズ駆動装置１００は、ステップモータ１１０が筒型から平面型になり、また、ステップモータ１１０の回転方向は駆動力を伝達する回転出力歯車１１１と同一方向であるので、回転方向をウォームギアなどで変換する必要がなく、ある程度薄型化を実現することが可能である。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−３１２９７１号公報（第８頁、第３図）
【特許文献２】特開２００４−３６４４９０号公報（第１４頁、第１０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の光学レンズ駆動装置１００の回転出力歯車１１１は、ステップモータ１１０の受部材１１４ａから上側に突出した位置に配設されているので、ステップモータ１１０と回転出力歯車１１１は高さ方向で重なる構造となる。このため、回転出力歯車１１１を含めたステップモータ１１０の高さは厚くなり、平面型モータの特徴を十分には生かせていない。また、回転出力歯車１１１がステップモータ１１０の上部に位置しているので、回転出力歯車１１１と歯合するラック１０６（図９参照）も、ステップモータ１１０と高さ方向に重ねられて配設されることになり、この結果、光学レンズ駆動装置１００の総厚を薄くするには限界がある。
【００１４】
よって、特許文献１の光学レンズ駆動装置に特許文献２の平面型のステップモータを組み込んだ光学レンズ駆動装置であっても、薄型化の要求が強い光ピックアップ装置向けとして、その厚みでは不十分である。特に、ノート型パソコンに搭載される光ディスク装置の厚みは、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスク向け光ディスク装置であっても、１２．５ｍｍまたは９．５ｍｍという規格に沿った製品が求められる。９．５ｍｍ厚の光ディスク装置に搭載される光ピックアップ装置は、大幅に薄型化することが不可欠であり、従来の光学レンズ駆動装置では対応することが非常に困難となっている。
【００１５】
本発明の目的は上記課題を解決し、光ピックアップ装置の球面収差補正を目的とした薄型の光学レンズ駆動装置と、その光学レンズ駆動装置を用いた高密度光ディスク向け記録
・再生用光ディスク装置に搭載される光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の光学レンズ駆動装置及びそれを用いた光ピックアップ装置は、下記記載の構成を採用する。
【００１７】
本発明の光学レンズ駆動装置は、光学レンズと、摺動機構により所定の方向に光学レンズを移動させるための駆動手段とを備え、この駆動手段が、永久磁石からなるロータと、当該ロータが入るロータ穴を有するステータと、当該ステータに固定されたコイルとを平面状に配置してなり、さらに、ロータの回転軸を受ける上下２枚の受部材と、当該受部材に共通に軸支されて、ロータの回転を伝達するトルク増大歯車と、受部材に共通に軸支されてトルク増大歯車に歯合すると共に、受部材の側面より一部が突出する回転出力歯車と、を有し、駆動手段における回転出力歯車が、摺動機構に与えられる駆動力を伝達することを特徴とする。
【００１８】
このように、駆動手段である平面型のステップモータの回転出力歯車が受部材の側面より突出した構造としたので、ステップモータと光学レンズを移動する摺動機構を平面状に配置することが出来、極限近くまで薄型に徹した光学レンズ駆動装置を実現することが出来る。また、ステップモータのロータの回転軸とトルク増大歯車と回転出力歯車が受部材に共通に軸支されて各軸の軸方向が同一であるので、ロータの駆動力を回転出力歯車に伝達する機構が単純で駆動力の伝達効率に優れている。また、ロータと他の歯車が受部材に共通に軸支されているので、ステップモータの組み立てが簡単でコストダウンに貢献出来る。
【００１９】
また、上記ステップモータのコイルは２つで構成され、ロータとトルク増大歯車と回転出力歯車は、２つのコイルの間に略直線状に配設されてなることを特徴とする。
【００２０】
これにより、ステップモータの２つのコイルの間にロータとトルク増大歯車と回転出力歯車が配設されるので、ステップモータの空きスペースを有効活用することが出来、また、回転出力歯車はステップモータの内部に組み込まれるので、面積が小さく、且つ、薄型の駆動手段を組み込んだ光学レンズ駆動装置を実現することが出来る。
【００２１】
また、摺動機構は、ラックと、このラックに結合されて、光学レンズを支持するレンズホルダと、このレンズホルダと係合するレンズホルダ摺動軸とを有してラックと回転出力歯車とが歯合して駆動力を伝達できるように構成されており、光学レンズは、レンズホルダ摺動軸にガイドされて移動することを特徴とする。
【００２２】
これにより、ラックと回転出力歯車の歯合によってステップモータの回転を直線運動に変換し、光学レンズはレンズホルダ摺動軸にガイドされながら移動出来る。また、ラックと回転出力歯車は平面状に配置されるので、薄型の光学レンズ駆動装置を実現出来る。
【００２３】
また、摺動機構と駆動手段とが一つの支持基板上に平面状に配設されていることを特徴とする。
【００２４】
このように、摺動機構と駆動手段は支持基板で一体化されるので、薄型であると共に、振動や衝撃に強く携帯型機器への搭載に好適な光学レンズ駆動装置を提供出来る。
【００２５】
また、上記光学レンズにおける光軸中心に一致させて、収差補正用の液晶素子を更に備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の光ピックアップ装置は、本発明の光学レンズ駆動装置をレーザ光源と対物レンズを含む光学系の光路中に備えたことを特徴とする。
【００２７】
これにより、薄型の光学レンズ駆動装置を組み込み、液晶素子と共に機能して光ビームの複数の収差を一括して補正することが出来るので、特に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクや多層記録光ディスクの再生／記録に好適となる。
【発明の効果】
【００２８】
上記の如く本発明によれば、光学レンズを所定の方向に摺動機構により駆動するための駆動手段である平面型のステップモータの回転出力歯車が受部材の側面より突出した構造としているので、ステップモータと光学レンズを摺動する摺動機構を平面状に配置することが出来、薄型の光学レンズ駆動装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の実施例１の光学レンズ駆動装置の概略を示す斜視図である。図２は本発明の実施例１の光学レンズ駆動装置の側面図である。図３は本発明の実施例１の光学レンズ駆動装置に搭載されるステップモータの斜視図である。図４は本発明の実施例１の光学レンズ駆動装置に搭載されるステップモータの分解斜視図である。図５は本発明の実施例１の光学レンズ駆動装置に搭載されるステップモータの断面図である。図６は、本発明の実施例２の光学レンズ駆動装置を示す斜視図である。図７は本発明の実施例２の光学レンズ駆動装置を搭載し光学レンズが一つによって構成される光ピックアップ装置の構成を示すブロック図である。図８は本発明の実施例３の光学レンズ駆動装置を搭載し光学レンズが２つによって構成される光ピックアップ装置の構成を示すブロック図である。
【実施例１】
【００３０】
まず、本発明の光学レンズ駆動装置の実施例１の構成を図１と図２に基づいて説明する。実施例１の光学レンズ駆動装置の特徴は、図１に示すように、光学レンズを所定の方向に摺動機構により駆動するための駆動手段である平面型のステップモータを採用し、このステップモータと光学レンズを移動する摺動機構が平面状に配置されていることである。図１において、１は本発明の実施例１の光学レンズ駆動装置である。２は光学レンズ駆動装置１の主な部品を平面状に配設し搭載する支持基板である。この支持基板２の一部は、略直角に立ち上がった支持壁２ａ〜２ｃを有している。３は光学レンズであり、摺動機構のひとつであるレンズホルダ４によって支持されている。
【００３１】
１０は駆動手段としての平面型のステップモータであり、支持基板２に固着される。１１は駆動手段としての回転出力歯車であり、ステップモータ１０の側面から一部が突出して配設され、ステップモータ１０によって回転駆動される。尚、駆動手段であるステップモータ１０や回転出力歯車１１の詳細な構造と作用は後述する。３０は摺動機構としてのラックであり、ステップモータ１０の側面に隣接しステップモータ１０に対して平面状に配設される。これにより、ラック３０はステップモータ１０の側面から突出している回転出力歯車１１と歯合して回転出力歯車１１の回転運動を直線運動に変換する。また、ラック３０は、複数の止めネジ３１によってレンズホルダ４と結合され、ラック３０とレンズホルダ４は一体化される。
【００３２】
また、３２ａ、３２ｂは摺動機構としての２つのレンズホルダ摺動軸であり、光学レンズ３の光軸５と平行に支持基板２に固定される。すなわち、一方のレンズホルダ摺動軸３２ａの両端は、支持基板２の一部が立ち上がった支持壁２ａと支持壁２ｂによって支持され、また、他方のレンズホルダ摺動軸３２ｂの両端は、支持壁２ａと支持壁２ｃによって支持される。また、レンズホルダ４は、この２つのレンズホルダ摺動軸３２ａ、３２ｂと
摺動自在に係合し、回転出力歯車１１からの駆動力によってラック３０が移動すると、レンズホルダ４とレンズホルダ４に支持される光学レンズ３は、係合するレンズホルダ摺動軸３２ａ、３２ｂにガイドされて光軸５に沿って矢印Ａの方向に移動する。
【００３３】
また、３３はバネであり、レンズホルダ４と支持壁２ｂに取り付けられており、バネ力でレンズホルダ４を一方向に引っ張る機能を有している。３４はフォトインタラプタであり、レンズホルダ４の原点検出の機能を有している。また、３５はフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと略す）であり、ステップモータ１０を駆動するモータ駆動信号やフォトインタラプタ３４の検出信号などを外部と入出力する。
【００３４】
そして、図２に示すように、駆動手段としてのステップモータ１０と摺動機構としてのラック３０は、支持基板２上に平面状に配置されており、従来例のように高さ方向に重なる部分は存在しない。また、ステップモータ１０は、厚みの薄い平面型であるので、光学レンズ３と、この光学レンズ３を支持するレンズホルダ４とを除いた駆動手段と摺動機構は、極限近くまで薄く構成されていることが理解出来る。
【００３５】
以上、図１と図２で示したように、駆動手段であるステップモータ１０は支持基板２に直接固着され、また、摺動手段であるラック３０とレンズホルダ４は一体化されてレンズホルダ摺動軸３２ａ、３２ｂを介して支持基板２に配設される。これにより、駆動手段と摺動機構は一つの支持基板２上に平面状に配設されるので、薄型の光学レンズ駆動装置を実現出来る。また、支持基板２によって駆動手段と摺動機構が一体化されるので、振動や衝撃に強く携帯型機器への搭載に好適な光学レンズ駆動装置を提供することが出来る。
【００３６】
次に、本発明の光学レンズ駆動装置におけるステップモータの構成について図３〜図５を用いて説明する。図３は本実施例の光学レンズ駆動装置１に組み込まれる駆動手段としてのステップモータ１０の斜視図である。
図３において、１２ａ、１２ｂは駆動手段を構成する上下二枚の受部材であり、この受部材１２ａ、１２ｂは、回転出力歯車１１と、後述するステップモータ１０のロータとトルク増大歯車を共通に軸支する。１３は磁気回路を形成するステータであり、受部材１２ａ、１２ｂによって上下から挟持されている。
【００３７】
また、１４ａ、１４ｂは２つのコイルであり、ステータ１３に巻回して固定される。１５ａ〜１５ｄは四つのコイル端子であり、コイル端子１５ａ、１５ｂはコイル１４ａに電気的に接続され、コイル端子１５ｃ、１５ｄはコイル１４ｂに電気的に接続され、それぞれにモータ駆動信号を入力してステップモータ１０を駆動する。
【００３８】
また、１６ａはロータ軸受であり、受部材１２ａに嵌め込まれて後述するロータの回転軸を受ける。１６ｂ〜１６ｅはネジ受であり、受部材１２ａの四隅に嵌め込まれ、受部材１２ｂ側から挿入されるネジ（図示せず）を受けて二枚の受部材１２ａ、１２ｂを固着する。
【００３９】
次に、このステップモータの駆動機構について説明する。図４は本実施例の光学レンズ駆動装置１に組み込まれるステップモータ１０の上面の受部材１２ａを取り外した分解斜視図である。
図４において、１７は２極の永久磁石からなる薄い円柱状のロータであり、ステータ１３に形成されるロータ穴１３ａの略中心に配置され、ロータ１７とステータ１３は隣接して磁気結合されている。１７ａはロータ回転軸であり、受部材１２ａ、１２ｂ（本図面では、受部材１２ａは図示されていない）によって軸支される。
【００４０】
また、１８〜２０は３つによってなるトルク増大歯車である。トルク増大歯車１８はロ
ータ１７のカナ（図示せず）と歯合し、トルク増大歯車１９はトルク増大歯車１８のカナ（図示せず）と歯合し、トルク増大歯車２０はトルク増大歯車１９のカナ１９ａと歯合する。また更に、回転出力歯車１１はトルク増大歯車２０のカナ２０ａと歯合している。この配置構造により、ロータ１７と３つのトルク増大歯車１８〜２０と、回転出力歯車１１は、２つのコイル１４ａ、１４ｂの間に直線状に並べられ、上下二枚の受部材１２ａ、１２ｂによって共通に軸支される。
【００４１】
そして、回転出力歯車１１は、上下二枚の受部材１２ａ、１２ｂの側面１２ｃより一部が突出しており、この結果、前述した如く、ステップモータ１０の側面に隣接し平面状に配置されるラック３０（図１参照）と回転出力歯車１１の突出部が歯合し、ロータ１７からの駆動力をトルク増大歯車１８〜２０と回転出力歯車１１を介してラック３０に伝達することが出来る。
【００４２】
このように、ステップモータ１０は２つのコイル１４ａ、１４ｂを有するが、この２つのコイル１４ａ、１４ｂの間の空きスペースに、ロータ１７とトルク増大歯車１８〜２０と回転出力歯車１１を直線状に配設することで、ステップモータ１０内部のスペースを有効に活用出来、極めて小型のモータを実現することが出来る。また、ロータ回転軸１７ａとトルク増大歯車１８〜２０と回転出力歯車１１は受部材１２ａ、１２ｂに共通に軸支されて軸方向が同一であるので、回転方向を変換する変換機構（ウォームギアなど）を用いる必要がない。この結果、ロータ１７の駆動力を回転出力歯車１１に伝達する機構が単純で駆動力の伝達効率に優れ、小さなパワーで大きな駆動力を得ることが出来る。
【００４３】
また、ロータ１７と他の歯車が受部材１２ａ、１２ｂに共通に軸支されているので、ステップモータ１０の組み立て工数を削減し、コストダウンに貢献出来る。尚、トルク増大歯車１８〜２０は、本実施例においては３列で構成されるが、これに限定されず、ステップモータ１０のロータ１７が発生する駆動力と摺動機構が必要とする駆動力の関係で、２列あるいは４列などに任意に変更して良い。
【００４４】
次に、本発明の光学レンズ駆動装置におけるステップモータが低背化できた理由について説明する。図５は本実施例の光学レンズ駆動装置１に組み込まれるステップモータ１０を、トルク増大歯車２０を中心に切断した断面図である。
ここで、従来例として示した図１０のステップモータ１１０の構造と比較すると、従来例のステップモータ１１０は、本発明によるステップモータ１０のトルク増大歯車２０の位置に回転出力歯車１１１が配設され、この回転出力歯車１１１は、ステップモータ１１０の受部材１１４ａから高さ方向に突出している。
【００４５】
しかし、本発明のステップモータ１０は、図４、図５でしめすように、トルク増大歯車２０の側面に隣接して回転出力歯車１１を配設し、回転出力歯車１１は受部材１２ａの上面からは突出せず、受部材１２ａ、１２ｂの側面より一部が突出し、ステップモータ１０の内部に埋め込まれるように配設されている。この結果、ステップモータ１０とトルク増大歯車１８〜２０と回転出力歯車１１を含んだ駆動手段の全体は、極めて薄く構成されることが理解出来る。
【００４６】
次に、本発明の実施例１の作用を図１及び図４に基づいて説明する。ここで、ＦＰＣ３５からモータ駆動信号が入力されると、ステップモータ１０のコイル１４ａ、１４ｂに駆動電流が流れ、ロータ１７が励起されて回転を開始する。ロータ１７が回転すると、その駆動力はトルク増大歯車１８、１９、２０と次々に伝達され、回転スピードが減速されると共に増大したトルクが回転出力歯車１１に伝達されて回転出力歯車１１が回転する。
【００４７】
そして、回転出力歯車１１に歯合しているラック３０によって回転運動が直線運動に変
換され、ラック３０と一体化されているレンズホルダ４は、２つのレンズホルダ摺動軸３２ａ、３２ｂにガイドされながら摺動される。これにより、レンズホルダ４に支持されている光学レンズ３は、光軸５に沿って矢印Ａの方向に移動する。尚、ステップモータ１０は可逆モータであるので、モータ駆動信号によって自在に正転・逆転が可能であり、これによって、光学レンズ３は、光軸５に沿って前後自在に移動することが出来る。
【００４８】
また、バネ３３によりレンズホルダ４を介してラック３０を一方向に引っ張り、ラック３０と回転出力歯車１１にバックラッシュが生じることを防いでいる。このように、光学レンズ３は２つのレンズホルダ摺動軸３２ａ、３２ｂによってガイドされて移動するので、滑らかで確実な移動が可能となる。
【００４９】
以上のように、本発明の光学レンズ駆動装置は、内部構造が平面状に配置された平面型のステップモータ１０を採用し、且つ、回転出力歯車１１は受部材１２ａ、１２ｂの側面１２ｃより突出した構造を採用している。この結果、駆動手段であるステップモータ１０と光学レンズ３の摺動機構であるラック３０やレンズホルダ４を平面状に配設することが可能となり、極限近くまで薄型に徹した光学レンズ駆動装置を提供することが出来る。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の実施例２の光ピックアップ装置を説明する。実施例２の光ピックアップ装置は、実施例１で示した本発明の光学レンズ駆動装置を収差補正手段としての液晶素子と共に、光源と対物レンズを含む光学系の光路中に備えたことを特徴とする。ここでまず、図６に基づいて、本実施例における光学レンズ駆動装置の構成を説明する。尚、実施例１で示した光学レンズ駆動装置と同一要素には同一番号を付し重複する説明は省略する。
【００５１】
図６において、４０は本発明の実施例２の光学レンズ駆動装置を示している。ここで、光学レンズ駆動装置４０は、基本的には実施例１で示した光学レンズ駆動装置１と同様であり、実施例１で示した光学レンズ駆動装置１と異なる点は、ＦＰＣ６１上に駆動ＩＣ６２が実装され、この駆動ＩＣ６２によって光学レンズ駆動装置４０に組み込まれているステップモータ１０と後述する液晶素子を駆動する点である。
【００５２】
また、７０は液晶ユニットであり、光学レンズ駆動装置４０の収差補正手段として機能し、液晶素子７１と、液晶素子７１を保持する液晶保持部７２と、ＦＰＣ７３によって構成される。液晶素子７１は、光学レンズ駆動装置４０の光学レンズ３の光軸５を基準として配置され、後述する光源からの光ビームを透過して収差補正を行う。また、ＦＰＣ７３は液晶素子７１と駆動ＩＣ６２を電気的に接続し、駆動ＩＣ６２からの液晶駆動信号を液晶素子７１に供給する。
【００５３】
ここで、液晶素子７１は１層もしくは２層のセル構造（図示せず）であり、光ピックアップ装置のコマ収差や非点収差を補正する機能を備えている。また、光学レンズ駆動装置４０が動作することによって光学レンズ３を後述する対物レンズに対して光軸５に沿って移動させ、光ピックアップ装置の球面収差を補正することが出来る。このように、本実施例の光学レンズ駆動装置４０を搭載する光ピックアップ装置は、極限近くまで薄型に徹した光学レンズ駆動装置４０を搭載し、高密度光ディスクの記録・再生に必要な球面収差を補正出来ると共に、液晶素子７１によってコマ収差や非点収差の補正も行うことが出来、薄型で高性能な光ピックアップ装置となる。
【００５４】
次に、本発明の実施例２の光ピックアップ装置の全体構成の概略を図７のブロック図に基づいて説明する。
図７において、６０は本発明の実施例２の光ピックアップ装置であり、その内部に本発明の光学レンズ駆動装置４０が組み込まれている。また、光ピックアップ装置６０の内部
には、３つのレーザ光源４１ａ、４１ｂ、４１ｃが備えられている。
【００５５】
ここで、レーザ光源４１ａは、例えば、波長λ＝４０５ｎｍのレーザ光である光ビーム４２ａを発し、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクに対応する。レーザ光源４１ｂは、例えば、波長λ＝７８５ｎｍのレーザ光である光ビーム４２ｂを発し、ＣＤ等の光ディスクに対応する。レーザ光源４１ｃは、例えば、波長λ＝６６０ｎｍのレーザ光である光ビーム４２ｃを発し、ＤＶＤ等の光ディスクに対応する。
【００５６】
また、４３ａ、４３ｂはプリズムであり、レーザ光源４１ａの光路上に配置され、プリズム４３ａは、レーザ光源４１ｂからの光ビーム４２ｂを入射して光路を９０度変更する。また、プリズム４３ｂは、レーザ光源４１ｃからの光ビーム４２ｃを入射して光路を９０度変更する。これにより、光ビーム４２ｂ、４２ｃの光路は、光ビーム４２ａの光路と一致する。４４は偏向ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと略す）であり、光ビーム４２ａ、４２ｂ、４２ｃを通過して、後述する反射光の光路を９０度変更する。
【００５７】
また、４５はλ／４位相差板であり、４６は対物レンズであり、共に光ビーム４２ａ〜４２ｃの光路中に配置される。そして、本発明の光学レンズ駆動装置４０は、３つのレーザ光源４１ａ、４１ｂ、４１ｃと対物レンズ４６を含む光学系の光路中に備えられて球面収差補正を行う。すなわち、光学レンズ駆動装置４０の光学レンズ３は光ビーム４２ａ〜４２ｃの光路中に置かれ、駆動ＩＣ６２からのモータ駆動信号Ｍ１がステップモータ１０に供給され、ステップモータ１０は摺動機構（図６のラック３０など）を介して光学レンズ３を移動する。
【００５８】
また、液晶素子７１は、光学レンズ駆動装置４０とλ／４位相差板４５の間に配設され、駆動ＩＣ６２からの液晶駆動信号Ｏ１が液晶素子７１に供給されて収差補正を行う。尚、駆動ＩＣ６２は外部から制御信号Ｃ１を入力してステップモータ１０と液晶素子７１の制御を実行する。
【００５９】
また、４７は情報の再生又は記録が可能な光ディスクであり、対物レンズ４６によって集光された光ビーム４２ａ〜４２ｃが照射され、反射光４２ｄが反射される。４８は集光レンズであり、ＰＢＳ４４によって光路が９０度変更された反射光４２ｄの光路中に配置される。４９は光検出器であって、集光レンズ４８からの反射光４２ｄを入射して電気信号に変換する。
【００６０】
次に、図７に基づいて本発明の実施例２の光ピックアップ装置６０の作用を説明する。尚、光ピックアップ装置６０に搭載される本発明の光学レンズ駆動装置４０に関連する重複する説明は一部省略する。また説明の前提として、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクを再生する場合を想定して説明する。
図７において、レーザ光源４１ａから４０５ｎｍの光ビーム４２ａが発せられると、光ビーム４２ａは、２つのプリズム４３ａ、４３ｂとＰＢＳ４４を通過し、更に光学レンズ駆動装置４０の光学レンズ３と液晶素子７１を通過する。
【００６１】
そして、光ビーム４２ａはλ／４位相差板４５と対物レンズ４６を通過し、対物レンズ４６によって集光されてＢｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスク４７の情報記録面に照射される。光ディスク４７に照射された光ビーム４２ａは、光ディスク４７の情報記録面で反射して反射光４２ｄとなって再び対物レンズ４６とλ／４位相差板４５を通過する。λ／４位相差板４５を通過した反射光４２ｄは、再び液晶素子７１と光学レンズ駆動装置４０の光学レンズ３を通過してＰＢＳ４４に入射する。
【００６２】
ＰＢＳ４４に入射した反射光４２ｄは、ＰＢＳ４４で光路が９０度変更されて集光レン
ズ４８によって集光されて光検出器４９に入射する。光検出器４９は、反射光４２ｄの強弱を電気信号に変換し、図示しないが光検出信号を外部のコントローラに送り、光ディスク４７に記録された情報を再生する。また、光検出信号を入力するコントローラは、光ビーム４２ａとその反射光４２ｄの収差を補正するために光学レンズ駆動装置４０の駆動ＩＣ６２に制御信号Ｃ１を出力し、ステップモータ１０と液晶素子７１を制御して収差を補正し、最適な反射光４２ｄを得る。
【００６３】
ここで、光学レンズ駆動装置４０は、駆動ＩＣ６２からのモータ駆動信号Ｍ１によってステップモータ１０を駆動し、光学レンズ３は、摺動機構によって矢印Ａの方向に移動し、対物レンズ４６との位置関係を変化させることにより、光ディスク４７のカバー層の厚み誤差等による球面収差を補正する。特に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクの再生／記録では、この球面収差が性能に大きく影響するので、球面収差補正は重要である。
【００６４】
また、液晶素子７１を、光学レンズ駆動装置４０に備えることにより球面収差の補正を行ったり、光ディスクのチルト角等に起因するコマ収差や光学系に起因する非点収差等の補正を行う。このように、本発明の光ピックアップ装置６０は、本発明の光学レンズ駆動装置４０を組み込むことにより、液晶素子７１と共に機能して光ビームの複数の収差を一括して補正することが出来るので、特に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクや多層記録光ディスクの再生／記録に好適である。
【００６５】
尚、ＣＤ等の光ディスクに対応するレーザ光源４１ｂとＤＶＤ等の光ディスクに対応するレーザ光源４１ｃがそれぞれ発する光ビーム４２ｂ、４２ｃは、それぞれの光路上にあるプリズム４３ａ、４３ｂで光路が９０度変更され、その後の光路は光ビーム４２ａと同じ光路を通り、作用は基本的に同じであるので、以降の説明は省略する。
【００６６】
以上のように本発明の光ピックアップ装置６０は、光学レンズ駆動装置４０によって球面収差補正を行い、また、液晶素子７１によってコマ収差や非点収差等の補正を行うことが出来るので、高精度な収差補正を必要とする高密度光ディスクの記録・再生に好適である。また、搭載される光学レンズ駆動装置４０は、本発明によって極限近くまで薄型に徹した光学レンズ駆動装置であるので、ノート型パソコンや携帯型ビデオ再生機などの携帯性が重要視される電子機器に搭載される薄型の記録・再生用光ディスク装置に極めて好適な光ピックアップ装置６０を提供することが出来る。
【実施例３】
【００６７】
次に、図８に基づいて本発明の実施例３の光ピックアップ装置の全体構成の概略を説明する。ここで、実施例３の光ピックアップ装置の特徴は、搭載される光学レンズ駆動装置の球面収差補正のための光学レンズが２つで構成されている点である。尚、実施例２と同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００６８】
図８において、５０は本発明の実施例３の光ピックアップ装置であり、その内部に本発明の光学レンズ駆動装置８０が組み込まれている。光学レンズ駆動装置８０は、実施例２で示した光学レンズ駆動装置４０と基本的に同じであるが、２つの光学レンズを有し、そのうちの一つの光学レンズがステップモータによって移動される点が異なる。
【００６９】
ここで、光ピックアップ装置５０の内部には、レーザ光源４１ａが備えられている。レーザ光源４１ａは、例えば、波長λ＝４０５ｎｍのレーザ光である光ビーム４２ａを発し、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクに対応する。
【００７０】
また、光ビーム４２ａの光路上には、コリメータレンズ５１とＰＢＳ４４と液晶素子７
１とλ／４位相差板４５と対物レンズ４６が配置される。そして、本発明の光学レンズ駆動装置８０は、ＰＢＳ４４とλ／４位相差板４５の間に置かれ、光学レンズ駆動装置８０の２つの光学レンズとしての凹レンズ８１と凸レンズ８２は光ビーム４２ａの光路上に配置されている。
【００７１】
また、光学レンズ駆動装置８０の駆動ＩＣ６２は、実施例２と同様に、制御信号Ｃ１を入力し、液晶駆動信号Ｏ１を出力して液晶素子７１を駆動し、また、モータ駆動信号Ｍ１を出力してステップモータ１０を駆動し、凹レンズ８１を矢印Ａの方向に移動する。他の構成は、実施例２と同様であるので説明は省略する。尚、実施例３では、実施例２の構成要素であるレーザ光源４１ｂ、４１ｃ等は省略している。
【００７２】
次に、図８に基づいて本発明の実施例３の光ピックアップ装置５０の作用を説明する。尚、説明の前提として、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスクを再生する場合を想定して説明する。
図８において、レーザ光源４１ａから４０５ｎｍの光ビーム４２ａが発せられると、光ビーム４２ａは、コリメータレンズ５１とＰＢＳ４４を通過し、更に、光学レンズ駆動装置８０の凹レンズ８１と凸レンズ８２、及び液晶素子７１を通過する。
【００７３】
そして、液晶素子７１から出射した光ビーム４２ａは、λ／４位相差板４５と対物レンズ４６を通過し、対物レンズ４６によって集光されてＢｌｕ−ｒａｙディスク等の高密度光ディスク４７の情報記録面に照射される。光ディスク４７に照射された光ビーム４２ａは、光ディスク４７の情報記録面で反射して反射光４２ｄとなって再び対物レンズ４６とλ／４位相差板４５を通過する。λ／４位相差板４５を通過した反射光４２ｄは、再び液晶素子７１と光学レンズ駆動装置８０の凸レンズ８２と凹レンズ８１を通過し、ＰＢＳ４４に入射する。
【００７４】
そして、ＰＢＳ４４に入射した反射光４２ｄは、ＰＢＳ４４で光路が９０度変更されて集光レンズ４８によって集光されて光検出器４９に入射する。光検出器４９は、反射光４２ｄの強弱を電気信号に変換し、図示しないが、光検出信号を外部のコントローラに送り、光ディスク４７に記録された情報を再生する。また、光検出信号を入力するコントローラは、光ビーム４２ａとその反射光４２ｄの収差を補正するために光学レンズ駆動装置８０に制御信号Ｃ１を出力し、ステップモータ１０と液晶素子７１を制御して収差を補正し、最適な反射光４２ｄを得る。
【００７５】
このように、実施例３の光ピックアップ装置５０は、光学レンズ駆動装置８０を搭載し、２つの光学レンズのうち、凹レンズ８１を移動することによって光ビームの球面収差を補正することが出来る。また、本実施例の光ピックアップ装置５０は、球面収差補正を２つの光学レンズによって行うので、球面収差を高精度に行うことが出来る。尚、光学レンズ駆動装置８０によって移動する光学レンズは、凸レンズ８２でも良く、また、凹レンズ８１と凸レンズ８２の両方でも良い。
【００７６】
以上のように、本発明の実施例３の光ピックアップ装置５０は、実施例２の光ピックアップ装置６０と同様な機能を備え、高密度光ディスクの記録・再生に好適であると共に、ノート型パソコンなどの携帯性が重要視される電子機器に搭載される薄型の記録・再生用光ディスク装置に好適である。尚、本発明の実施例で示した斜視図やブロック図は、この構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、どのような構成であっても良い。
【００７７】
また、本発明の光学レンズ駆動装置は、光ピックアップ装置の球面収差補正を目的とした薄型の光学レンズ駆動装置として提示したが、この目的に限定されるものではない。例
えば、薄型小型の特徴を生かして、携帯電話等に搭載される小型撮像装置や監視カメラのオートフォーカス用光学レンズ駆動装置など、様々な光学装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例１に係わる光学レンズ駆動装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係わる光学レンズ駆動装置の側面図である。
【図３】本発明の実施例１に係わる光学レンズ駆動装置に搭載されるステップモータの斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係わる光学レンズ駆動装置に搭載されるステップモータの分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例１に係わる光学レンズ駆動装置に搭載されるステップモータの断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係わる光学レンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施例２に係わる光学レンズ駆動装置を搭載し光学レンズが一つによって構成される光ピックアップ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例３に係わる光学レンズ駆動装置を搭載し光学レンズが２つによって構成される光ピックアップ装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の光学レンズ駆動装置の斜視図である。
【図１０】従来のステップモータの断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１、４０、８０  光学レンズ駆動装置
２  支持基板
２ａ、２ｂ、２ｃ  支持壁
３  光学レンズ
４  レンズホルダ
５  光軸
１０  ステップモータ
１１  回転出力歯車
１２ａ、１２ｂ  受部材
１２ｃ  側面
１３  ステータ
１３ａ  ロータ穴
１４ａ、１４ｂ  コイル
１５ａ〜１５ｄ  コイル端子
１６ａ  ロータ軸受
１６ｂ〜１６ｅ  ネジ受
１７  ロータ
１７ａ  ロータ回転軸
１８、１９、２０  トルク増大歯車
１９ａ、２０ａ  カナ
３０  ラック
３１  止めネジ
３２ａ、３２ｂ  レンズホルダ摺動軸
３３  バネ
３４  フォトインタラプタ
３５、６１  フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
５０、６０  光ピックアップ装置
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  レーザ光源
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ  光ビーム
４２ｄ  反射光
４３ａ、４３ｂ  プリズム
４４  偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
４５  λ／４位相差板
４６  対物レンズ
４７  光ディスク
４８  集光レンズ
４９  光検出器
６２  駆動ＩＣ
７０  液晶ユニット
７１  液晶素子
７２  液晶保持部
７３  ＦＰＣ
８１  凹レンズ
８２  凸レンズ
Ｃ１  制御信号
Ｍ１  モータ駆動信号
Ｏ１  液晶駆動信号
【図１】
2008047221.tif 000003
【図２】
2008047221.tif 000004
【図３】
2008047221.tif 000005
【図４】
2008047221.tif 000006
【図５】
2008047221.tif 000007
【図６】
2008047221.tif 000008
【図７】
2008047221.tif 000009
【図８】
2008047221.tif 000010
【図９】
2008047221.tif 000011
【図１０】
2008047221.tif 000012