(57)【要約】【課題】簡易な構成により小型化された、球面収差の補正が可能なレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズボビン１２に対物レンズ１１、フォーカスコイル１３、トラッキングコイル１４、１５が搭載され、レンズボビン２２にリレーレンズ２１、駆動コイル２３が搭載される。レンズボビン１２、２２は、それぞれ２個の貫通孔に内ヨーク５４ａ、５５ａを挿入しながら、弾性体１６、２６を介して、ベース５１に連結されたホルダ３１に支持される。対物レンズ固定部１、ホルダ部３、磁気回路部５で対物レンズアクチュエータが形成される。第１リレーレンズ固定部２、ホルダ部３、磁気回路部５、第２リレーレンズ部４で、第１リレーレンズ固定部２の光軸方向の移動によって球面収差を補正するリレーレンズアクチュエータが形成される。ホルダ部、磁気回路部が共用されるので小型化される。【選択図】　　　　図３
2004101587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚または複数枚のレンズよりなる対物レンズを固定する第１の固定手段と、前記第１の固定手段を駆動する第１の駆動手段と、１枚または複数枚の光学収差補正用レンズを固定する第２の固定手段と、前記第２の固定手段を駆動する第２の駆動手段と、を有し、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とで、それらの一部の構成要素が共有されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記第１の固定手段および前記第２の固定手段が、それらに固定されるレンズの光軸が全て同一軸に一致するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記第２の固定手段が、前記光学収差補正用レンズの光軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記第２の固定手段が、前記光学収差補正用レンズの光軸に直交する方向に移動可能または／および前記光軸に直交する軸の回りに回動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記第２の固定手段が、該第２の固定手段の上面および下面を通り前記光学収差補正用レンズの光軸に平行な軸の回りに回動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記第１の固定手段が、前記対物レンズの光軸方向および該光軸方向に直交する方向に移動可能、または、さらに該光軸方向に直交する軸の回りに回動可能、または、前記対物レンズの光軸方向に移動可能および前記第１の固定手段の上面および下面を通り前記対物レンズの光軸に平行な軸の回りに回動可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記第１の固定手段および前記第２の固定手段を弾性体を介して支持する支持手段を有し、該支持手段が前記駆動手段の一部に連結されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記第１の固定手段と前記第２の固定手段とが、同一の支持手段に支持されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記第１および第２の駆動手段が、磁気回路を構成する磁石と磁性体、および、前記固定手段に固定されたコイル、を有することを特徴とする１から８のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】
１枚または複数枚の光学収差補正用レンズを固定する複数の固定手段が、該光学収差補正用レンズが球面収差を補正する光学系を構成するように配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記第２の固定手段が、前記第１の固定手段の前記第２の固定手段と反対側に設置された平行平板を前記対物レンズから出射される光ビームが通過するときに発生する球面収差を補正するように、前記第２の固定手段に固定される光学収差補正用レンズの光軸方向に移動することを特徴とする請求項１０に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１２】
前記第２の固定手段が、前記第１の固定手段の前記第２の固定手段と反対側に設置された平行平板を前記対物レンズから出射される光ビームが通過するときに発生する光学収差を補正するように、前記第２の固定手段に固定される光学収差補正用レンズの光軸方向に直行する方向に移動または／および前記第２の固定手段に固定される光学収差補正用レンズの光軸方向に直行する軸の回りに回動、または、前記第２の固定手段の上面および下面を通り該第２の固定手段に固定される光学収差補正用レンズの光軸に平行な軸の回りに回動することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記第１の固定手段が、前記第１の固定手段の前記第２の固定手段と反対側に設置された平行平板を前記対物レンズから出射される光ビームが垂直に通過するように、前記対物レンズの光軸方向に直交する軸の回りに回動することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ヘッド装置に関し、特に、光ディスク媒体における基板厚ずれに伴う収差や、光ディスク媒体への入射光ビーム角度ずれに伴う収差の補正が可能なリレーレンズアクチュエータ及び対物レンズアクチュエータを備えたレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置における記録密度は、光ヘッド装置が光ディスク媒体上に形成する集光スポットの径の２乗に反比例する。すなわち、集光スポットの径が小さいほど記録密度は高くなる。また、集光スポットの径は光ヘッド装置における対物レンズの開口数に反比例する。すなわち、対物レンズの開口数が大きいほど集光スポットの径は小さくなる。一方、光ディスク媒体の基板の厚さが設計値からずれた場合、その基板厚ずれに起因する球面収差により集光スポットの形状が乱れ、記録再生特性が悪化する。球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比例するため、対物レンズの開口数が大きいほど記録再生特性に対する光ディスク媒体の基板厚ずれのマージンは狭くなる。従って、記録密度を高めるために対物レンズの開口数を大きくした光ヘッド装置および光ディスク装置においては、記録再生特性を悪化させないために、光ディスク媒体の基板厚ずれに起因する球面収差を補正することが必要である。さらに、光ディスク媒体面に対して対物レンズの光軸が正しく垂直に配置されずに傾く〔以下、「光ディスク媒体面に対して対物レンズの光軸が傾く」という〕と、コマ収差が発生する。この光ディスク媒体面に対して対物レンズの光軸が傾くことに起因するコマ収差は、対物レンズの開口数の増大とともに急激に増加し、これによって、集光スポット形状は乱れ、記録再生特性は急激に悪化する。したがって、記録密度を高めるために対物レンズの開口数を大きくした光ヘッド装置および光ディスク装置においては、記録再生特性を悪化させないために、光ディスク媒体面に対して対物レンズの光軸が傾くことに起因するコマ収差を補正することも、場合によって必要である。
【０００３】
特開２００１−３５１２５５号公報に、光ディスク基板の基板厚ずれに起因する球面収差を補正することが可能である光ヘッドの構成が開示されている。図１４は、この従来の技術に係る光ヘッドの構成を説明するためのブロック図である。光源である半導体レーザ２０１から、その光軸方向に、コリメータレンズ２０２、回折光学素子２０３、偏光ビームスプリッタ２０４、１／４波長板２０５、リレーレンズ２１２および２１３、対物レンズ２０６が配置されており、光ディスク２０７からの戻り光の偏光ビームスプリッタ２０４による反射方向にホログラム光学素子２０８、レンズ２０９、光検出器２１０が配置されている。光検出器２１０には、光検出器２１０からの出力を演算する演算回路２１１が、演算回路２１１には、リレーレンズ２１２、２１３のいずれか一方を駆動するためのリレーレンズ用駆動装置２１４が、接続されている。
【０００４】
半導体レーザ２０１からの出射光はコリメータレンズ２０２で平行光化され、回折光学素子２０３によりメインビームである０次光、サブビームである±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光は偏光ビームスプリッタ２０４にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板２０５を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ２０６でディスク２０７上に集光される。ディスク２０７からの３つの反射光は対物レンズ２０６を逆向きに透過し、１／４波長板２０５を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ２０４にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、ホログラム光学素子２０８で＋１次回折光としてほぼ１００％が回折され、レンズ２０９を透過して光検出器２１０で受光される。
【０００５】
演算回路２１１は、光検出器２１０からの出力に基づいて基板厚ずれ検出信号を演算し、駆動回路２１４は、基板厚ずれ検出信号が０になるように、図１４の点線で囲まれたリレーレンズ２１２、２１３のどちらか一方を図示しないリレーレンズアクチュエータにより光軸方向に移動させる。リレーレンズ２１２、２１３のどちらか一方を光軸方向に移動させると対物レンズ２０６における倍率が変化し、球面収差が変化する。そこで、リレーレンズ２１２、２１３のどちらか一方の光軸方向の位置を調整してディスク２０７の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ２０６で発生させる。これにより光ディスク２０７の基板厚ずれによる球面収差が補正され、記録再生特性に対する悪影響が軽減される。
また、当然のことながら、リレーレンズ、対物レンズは、それぞれに設けられたリレーレンズアクチュエータ、対物レンズアクチュエータによって個別に駆動される。
【０００６】
特開２００１−６７７０１号公報には、半導体レーザの発振波長の変動や光学素子材料の屈折率変動によって発生する色収差を、コリメータレンズを光軸方向に移動させることによって補正することができる光ヘッドが提案されており、このコリメータレンズを光軸方向に駆動する駆動装置として、ＤＣモータによる回転運動を３個のギア装置を用いて直線運動に変換する駆動装置が開示されている。このコリメータレンズを光軸方向に駆動する駆動装置は、上述の球面収差補正のためのリレーレンズの駆動装置として転用可能である。この光ヘッドは、また、スキューサーボモータによって、光ディスク媒体面に対する光ヘッドの傾きが制御できるように構成されている。
【０００７】
また、特開平４−３２８３３２号公報には、ディスク媒体面に対する対物レンズの光軸の傾きを調整する調整機構を有する光ディスク装置が開示されている。同公報によれば、スキューサーボモータと、ギヤ機構を介して伝達されたスキューサーボモータの回転運動を光軸方向の上下運動に変換する端面カムとを用いて、対物レンズおよび対物レンブアクチュエータを搭載した光ヘッドの筐体長手方向の１端部が光軸方向に上下運動可能にされる。これにより、光ディスクのスピンドルモータを固定しているシャーシに光ヘッドを固定するために筐体の左右中央部に設けられた支持ピンを中心にして光ヘッド全体が回動することによって、ディスク媒体面に対する対物レンズの光軸の傾きが調整される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００１−３５１２５５号公報に記載の光ヘッドの構成においては、光ディスク基板の基板厚ずれによる収差補正のためのリレーレンズアクチュエータとは別に、対物レンズのフォーカシング動作及びトラッキング動作を行うための対物レンズアクチュエータが必要である。したがって、対物レンズ、リレーレンズの高精度な位置決めを行なうための２つの独立なアクチュエータ（駆動機構）がそれぞれ光ヘッドの異なる場所に搭載される必要があり、部品点数が多くなるとともに、光ヘッドの小型化も困難になるという問題があった。また、特開２００１−６７７０１号公報に開示のレンズ駆動装置は、レンズ駆動専用のモータを必要とし、部品数も多くなり、光ヘッドの小型化にとっては問題がある。
さらに、特開平４−３２８３３２号公報に開示の、ディスク媒体面に対する対物レンズの光軸の傾きを調整する調整機構は、複雑な機構を必要とし部品点数も多く、装置全体が大型化してしまうという問題が発生する。また、ディスク媒体面に対する対物レンズの光軸の傾きを調整するために光ヘッド全体を回転させる方法には、総じて、光ディスクと光ヘッドとの間に光ヘッドが回転できる空間が必要になるという問題と、対物レンズの焦点位置が変動してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ディスク基板厚の変化などによるレーザービームの球面収差の補正を行う駆動機構を、簡易な構成にすることにより小型化するとともに、部品等の製造コスト及び組立・調整コストを低減することが可能な光ディスク装置を提供することである。あわせて光ディスク媒体面にレーザビームが垂直に入出射なるよう角度補正を行う機構を簡易な小型の構成で可能とするレンズ駆動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、１枚または複数枚のレンズよりなる対物レンズを固定する第１の固定手段と、前記第１の固定手段を駆動する第１の駆動手段と、１枚または複数枚の光学収差補正用レンズを固定する第２の固定手段と、前記第２の固定手段を駆動する第２の駆動手段と、を有し、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とで、それらの一部の構成要素が共有されていることを特徴とするレンズ駆動装置、が提供される。
そして、好ましくは、第２の固定手段が、光学収差補正用レンズの光軸方向に移動可能である。
また、好ましくは、第２の固定手段が、光学収差補正用レンズの光軸に直交する方向に移動可能または／および前記光軸に直交する軸の回りに回動可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図である。図２は、図１のレンズ駆動装置のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３は、図１のレンズ駆動装置の分解斜視図である。図１〜図３において、同じ構成要素には同一の参照符号が付されている。また、図中、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれ、レンズ駆動装置が光ディスク媒体の下にあるときのレンズ駆動装置から見た光ディスク媒体半径方向（トラッキング方向）、光ディスク媒体接線方向（タンジェンシャル方向）、光ディスク媒体垂直方向（フォーカス方向）に設定されている。第１〜第４の実施の形態において、座標軸は、このように定義される。なお、図示は省略してあるが、本レンズ駆動装置のレンズボビン１２上面側のＸＹ平面に平行な位置に記録媒体となる光ディスク基板が配置され、第２リレーレンズ４１の下方に半導体レーザが配置される。
【００１２】
図３に示すように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置は、対物レンズ固定部１、ホルダ部３、第１リレーレンズ固定部２、磁気回路部５、第２リレーレンズ部４、を有している。対物レンズ固定部１はレンズボビン１２を備えており、このレンズボビン１２に対物レンズ１１が固定される。レンズボビン１２には、また、フォーカスコイル１３、トラッキングコイル１４、１５、および、ワイヤスプリングなどよりなる４本の弾性体１６が固定されている。ホルダ部３はホルダ３１を備えている。４本の弾性体１６は、振動抑制のためのダンパー材３７が充填されている凹部３２を貫通してホルダ３１に固定されており、これにより対物レンズ固定部１は、ホルダ部３に保持されている。第１リレーレンズ固定部２は、レンズボビン２２を備えており、このレンズボビン２２に第１リレーレンズ２１が固定される。レンズボビン２２には、また、駆動コイル２３および板状スプリングよりなる４本の弾性体２６が固定されている。弾性体２６はホルダ３１に形成されたスリット３８に嵌合されており、これにより第１リレーレンズ固定部２は、ホルダ３１に保持されている。磁気回路部５は、ベース５１および磁石５２、５３を有している。ベース５１には外ヨーク５４ｂ、５５ｂ、および、内ヨーク５４ａ、５５ａよりなるヨーク部５４、５５が形成されており、外ヨーク５４ｂ、５５ｂに、それぞれ、磁石５２、５３が互いに向き合うように固定されている。内ヨーク５４ａ、５５ａは、対物レンズ固定部１のレンズボビン１２、第１リレーレンズ固定部２のレンズボビン２２のＹ軸方向の両端に形成された貫通孔に挿入されている。第２リレーレンズ部４は、レンズホルダ４２に固定された第２リレーレンズ４１を備えている。磁気回路部５のベース５１に、ホルダ部３および第２リレーレンズ部４が固定されている。
【００１３】
対物レンズ固定部１が、レンズボビン１２に固定されたフォーカスコイル１３、トラッキングコイル１４、１５及び磁気回路部５の磁石５２、５３によって駆動され、フォーカス方向及びトラッキング方向に追従動作を行うことによって、対物レンズ１１が、レーザビームを光ディスク媒体面のトラック上に集光させる。一方、第１リレーレンズ固定部２が、レンズボビン２２に固定された駆動コイル２３及び磁気回路部５の磁石５２、５３によって第１リレーレンズ２１の光軸方向に駆動される。これによって、第１リレーレンズ２１と、ベース５１にレンズホルダ４２を介して固定された第２リレーレンズ４１との間の距離が変化し、光ディスクの基板厚ずれによる球面収差の補正を行うことが可能になる。以上の説明によって、対物レンズ固定部１とホルダ部３と磁気回路部５とが対物レンズアクチュエータを、第１リレーレンズ固定部２とホルダ部３と磁気回路部５と第２リレーレンズ部４とがリレーレンズアクチュエータを構成していることは明らかである。ホルダ部３と磁気回路部５とが、両者で共用されている。レンズボビン１２、２２が、それぞれ、対物レンズ１１、リレーレンズ２１の固定手段を構成しており、また、レンズボビン１２、２２に固定されているコイル及び磁気回路部５が対物レンズ１１、リレーレンズ２１の駆動手段を構成している。
【００１４】
以下に、本装置を構成する各部について、さらに具体的に説明する。
対物レンズ固定部１において、レンズボビン１２には、Ｚ軸に平行に光ビーム通過用の貫通孔が空けられている。この貫通孔の内部には、対物レンズ１１が、その光軸を貫通孔の軸に平行（光ディスク基板に垂直）になるように搭載され、光ディスク媒体へ半導体レーザからの光ビームを焦光する。フォーカスコイル１３は、レンズボビン１２の側面にＺ軸まわりに巻かれている。トラッキングコイル１４、１５はＹ軸まわりに巻かれ、レンズボビン１２のＺＸ側面にそれぞれ２個ずつ搭載されている。
【００１５】
弾性体１６は、対物レンズ固定部１をホルダ部３に揺動可能な状態で連結する連結部材であり、Ｙ軸方向から見て左右及び上下対称の４本の金属製あるいは樹脂製などの弾性材料よりなるワイヤスプリングで構成されている。弾性体１６の一端はレンズボビン１２に固定されており、他端は、ホルダ３１に設けられた取付部分である、振動抑制のためのダンパー材３７が充填してある凹部３２を貫通してホルダ３１に固定されている。４本の弾性体１６がＹ軸方向（タンジェンシャル方向）から見て左右、上下対称に設置されているので、対物レンズ固定部１は、Ｚ軸（フォーカス方向）及びＸ軸（トラッキング方向）の２軸方向に揺動するように支持されており、小型で単純な構成で、周波数特性やレンズのチルト変動が小さく、安定で誤差のないフォーカス動作及びトラッキング動作を実行することができる。
【００１６】
同様に、第１リレーレンズ固定部２において、レンズボビン２２に、Ｚ軸に平行に光ビーム通過用の貫通孔が空けられている。この貫通孔の内部には、第１リレーレンズ２１が、その光軸を貫通孔の軸に平行（光ディスク基板に垂直）になるように搭載される。駆動コイル２３は、レンズボビン２２の側面にＺ軸まわりに巻かれている。また、第２リレーレンズ４１は、レンズホルダ４２を介して磁気回路部５のベース５１に固定されている。
【００１７】
弾性体２６は、第１リレーレンズ固定部２をホルダ部３に揺動可能な状態で連結する連結部材であり、Ｙ軸方向から見て左右及び上下対称の４枚の金属製シートあるいは樹脂製シートなどの弾性体で構成されている。その主面はＸＹ平面に平行である。弾性体２６の一端はレンズボビン２２に固定されており、他端は、ホルダ３１に設けられた取付部分である、スリット３８に嵌合されている。４本の弾性体２６がＹ軸方向から見て左右、上下対称に設置されているので、第１リレーレンズ固定部２は、小型で単純な構成で、周波数特性やレンズのチルト変動が小さく、安定で誤差のないＺ軸方向のみの揺動運動を行なうことができる。
【００１８】
ホルダ部３は、磁気回路部５のベース５１に固定されている。そのとき、対物レンズ固定部１、第１リレーレンズ固定部２および第２リレーレンズ部４は、その対物レンズ１１、第１リレーレンズ２１および第２リレーレンズ４１の光軸が全て同一軸に一致するように、配置される。
【００１９】
磁気回路部５のベース５１は磁性体を材料としている。外ヨーク５４ｂ、５５ｂには、磁石５２、５３が互いに向き合うように固定されており、対物レンズ固定部１のレンズボビン１２および第１リレーレンズ固定部２のレンズボビン２２をＹ軸方向に挟むように配置されている。内ヨーク５４ａ、５４ｂは、レンズボビン１２、２２のＹ軸方向の両端に形成された貫通孔に挿入されている。磁石５２、５３とベース５１における外ヨーク５４ｂ、５５ｂ、内ヨーク５４ａ、５５ａにより磁気回路が構成され、内ヨーク５４ａ、５５ａと磁石５２、５３との間の空間ギャップ内に、Ｙ軸方向の磁界が生じる。
【００２０】
外ヨーク５４ｂ、５５ｂ、内ヨーク５４ａ、５５ａ、および、磁石５２、５３は、対物レンズ固定部１と第１リレーレンズ固定部２とで共用され、それらによって空間ギャップ内に生じるＹ軸方向の磁界が、対物レンズ固定部１、および、第１リレーレンズ固定部２を駆動する。即ち、対物レンズ固定部１の弾性体１６を介してフォーカスコイル１３に電流を流すと、空間ギャップ内でＸ軸方向に流れる電流とＹ軸方向の磁界とによって、対物レンズ固定部１に対してＺ軸方向（フォーカス方向）の駆動力が発生する。また、トラッキングコイル１４、１５に電流を流すと、Ｚ軸方向に流れる電流とＹ軸方向の磁界とによって、対物レンズ固定部１に対してＸ軸方向（トラッキング方向）の駆動力が発生する。さらに、第１リレーレンズ固定部２の弾性体２６を介して駆動コイル２３に電流を流すと、Ｘ軸方向に流れる電流とＹ軸方向の磁界とによって、第１リレーレンズ固定部２に対してＺ軸方向の駆動力が発生する。即ち、第１リレーレンズ２１を光軸方向に可動にして、固定された第２リレーレンズ４１との距離を可変にし、球面収差補正用のリレーレンズとして機能させることが可能である。
【００２１】
以上より明らかなように、対物レンズ固定部１と第１リレーレンズ固定部２とは、磁気回路部５およびホルダ部３を共有して、それぞれ、対物レンズアクチュエータ、リレーレンズアクチュエータを構成する。
以上説明したように、本実施の形態のレンズ駆動装置は、小型で簡易な構成でありながら、光ディスクのトラックへの光ヘッドのトラッキング動作およびフォーカシング動作を行うとともに、集光ビームが光ディスクを通過する際に発生する球面収差の補正を行うことが可能な記録・再生特性に優れた駆動装置を構成している。
【００２２】
〔第２の実施の形態〕
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図である。図５は、図４のレンズ駆動装置のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図６は、図４のレンズ駆動装置の分解斜視図である。図４〜図６において、図１〜図３に示した第１の実施の形態の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、第１リレーレンズ固定部が、対物レンズ固定部と同様の構成になっているという点である。即ち、第１リレーレンズ固定部２のレンズボビン２２には、その側面にＺ軸周りに駆動コイル２３が巻かれているだけではなく、対物レンズ固定部１のレンズボビン１２と同様に、そのＺＸ側面にそれぞれ２個ずつ、Ｙ軸まわりに巻かれた駆動コイル２４、２５が搭載されている。
【００２３】
４本の金属製あるいは樹脂製などの弾性材料で構成されたワイヤスプリングよりなる弾性体２６Ａが、その一方の端を、Ｙ軸方向から見て左右及び上下対称にレンズボビン２２に固定されている。４本のワイヤスプリングよりなる弾性体２６Ａは、対物レンズ１１を搭載する対物レンズ固定部のそれと同様に、レンズボビン２２を揺動可能な状態でホルダ３１に連結する連結部材であり、他方の端を振動抑制のためのダンパー材３７Ａが充填されているホルダ３１の凹部３２Ａに固定されている。
【００２４】
弾性体２６Ａを介して駆動コイル２３に電流を流すと、第１の実施の形態と同様に、第１リレーレンズ固定部２に対してＺ軸方向の駆動力が発生する。また、駆動コイル２４、２５に電流を流すと、対物レンズ固定部１と同様に、空間ギャップ内のＺ軸方向の電流とＹ軸方向の磁界との作用によって第１リレーレンズ固定部２に対してＸ軸方向の駆動力が発生する。即ち、第１リレーレンズ固定部２は、Ｚ軸（光軸方向）及びＸ軸（対物レンズ固定部１のトラッキング方向）の２軸方向に揺動するように支持されていることになる。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態のレンズ駆動装置は、第１の実施の形態のレンズ駆動装置と同じ特徴を有するとともに、光ディスク基板のチルトによる収差の補正も可能であるという特徴をも併せ有する。
なお、本実施の形態のレンズ駆動装置において、駆動コイル２３を除去することにより、第１リレーレンズ固定部を、光軸（Ｚ軸）方向には動かず、Ｘ軸方向のみ揺動可能な構成とすることが可能である。その場合、弾性体２６Ａをワイヤスプリングではなく、ＹＺ平面に平行な主面を持つ板状スプリングとする方が、より好ましい。また、第２リレーレンズ４１は必ずしも必要ではない。
【００２６】
〔第３の実施の形態〕
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。図７において、図３に示した第１の実施の形態の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、第１リレーレンズ固定部２のレンズボビン２２の側面にＺ軸回りに駆動コイルが巻かれておらず、また、Ｙ軸方向の両端に貫通孔の形成されている領域が存在せず、レンズボビン２２のＺＸ両側面にそれぞれ２個ずつ、Ｚ軸まわりに巻かれた駆動コイル２７ａ、２７ｂ，２８ａ、２８ｂが搭載されており、それらの駆動コイルの巻かれている内部に、磁気回路部５の内ヨーク５４ａ’、５５ａ’が挿入されているという点である。内ヨーク５４ａ’、５５ａ’は、駆動コイル２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂに挿入できるように、それぞれ２分割されている。
【００２７】
弾性体２６を介して駆動コイル２７ａ、２７ｂ，２８ａ、２８ｂに電流を流すと、内ヨーク５４ａ’、５５ａ’と磁石５２、５３との間の空間ギャップ内でそれらの駆動コイルをＸ軸方向に流れる電流と、Ｙ軸方向の磁界とによって、第１リレーレンズ固定部２に対してＺ軸方向の駆動力が発生する。さらに、駆動コイル２７ａおよび２８ａに流れる電流と駆動コイル２７ｂおよび２８ｂとに流れる電流を互いに相異なる大きさにすることによって、Ｙ軸方向から見て第１リレーレンズ固定部２のＸ軸のマイナス側の半分とプラス側の半分とに働くＹ軸方向の駆動力を互いに異なるようにできるため、結果的に、第１リレーレンズ固定部２に、Ｚ軸方向の駆動力に重畳してＹ軸を中心とした回転駆動力を与えることが可能となる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態のレンズ駆動装置は、第１の実施の形態のレンズ駆動装置と同じ特徴を有するとともに、第１リレーレンズのディスク媒体面に対する角度を変化させることによって、光ディスク基板のチルトによる収差の補正も可能であるという特徴をも併せ有する。
なお、本実施の形態のレンズ駆動装置において、駆動コイル２７ａおよび２８ａと駆動コイル２７ｂおよび２８ｂとに逆向きの同一値の電流を流すことにより、第１リレーレンズ固定部を、光軸（Ｚ軸）方向には動かず、Ｙ軸を中心として回動可能な構成とすることが可能である。その場合、第２リレーレンズは必ずしも必要ではない。また、駆動コイル２７ａおよび２７ｂに流れる電流と駆動コイル２８ａおよび２８ｂとに互いに相異なる大きさの電流を流したり、逆向きの同一値の電流を流すことによって、Ｙ軸方向あるいはＹ軸周りの動作をＸ軸方向あるいはＸ軸周りの動作に換えることも可能である。さらに、駆動コイル２７ａ、２７ｂ，２８ａ、２８ｂをレンズボビン２２のＺＸ側面に代えてＹＺ側面に形成し、駆動コイル２７ａ、２７ｂ，２８ａ、２８ｂを挟むように磁石を追加して配置する構成にしてもよい。
【００２９】
〔第４の実施の形態〕
図８は、本発明の第４の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図である。図９は、図８のレンズ駆動装置の分解斜視図である。図８、図９において、図４、図６に示した第２の実施の形態の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が第２の実施の形態と異なる点は、対物レンズ固定部１と第１リレーレンズ固定部２とが、それぞれ、相異なるホルダ部３ａ、３ｂに保持されており、対物レンズ１１および第１リレーレンズ２１の光軸に関して、ホルダ部３ａはＹ軸負方向でベース５１に固定されており、ホルダ部３ｂはＹ軸正方向でベース５１に固定されているという点である。対物レンズ１１、第１リレーレンズ２１、および第２リレーレンズ４１は、それらの光軸が全て一致するように配置されている。対物レンズ１１および第１リレーレンズ２１の光軸に関して、ホルダ部３ａがＹ軸正方向でベース５１に固定され、ホルダ部３ｂがＹ軸負方向でベース５１に固定される構成にしてもよいことはいうまでもない。
本実施の形態のレンズ駆動装置は、第２の実施の形態のレンズ駆動装置と同じ機能を有する。
【００３０】
〔第５の実施の形態〕
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図である。図１１は、図１０のレンズ駆動装置のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１２は、図１０のレンズ駆動装置の分解斜視図である。図１０〜図１２において、同じ構成要素には同一の参照符号が付されている。本実施の形態に係るレンズ駆動装置は、軸摺動型の駆動装置である。
図１２に示すように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置は、対物レンズ固定部１、第１リレーレンズ固定部２、ホルダ部３、磁気回路部５、第２リレーレンズ部４、を有している。対物レンズ固定部１は、円柱状のレンズボビン１１２を備えており、レンズボビン１１２の側面にはフォーカスコイル１１３が巻かれている。レンズボビン１１２には、その中心に貫通孔が形成されており、この貫通孔にすべり軸受１１９が嵌め込まれている。対物レンズ固定部１は、その中心が重心に一致するようにウエイトバランスが取られている。レンズボビン１１２には、また、中心から偏心して上面から下面に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔の内部に対物レンズ１１１が固定される。２つの貫通孔の中心を結ぶ軸をＹ軸とする。レンズボビン１１２の上面に平行で、かつ、Ｙ軸に垂直な軸をＸ軸とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な軸、即ち、フォーカス方向ををＺ軸とする。レンズボビン１１２には、さらに、中心の貫通孔に関してＸ軸の両側の端部に横断面が円弧状の貫通孔が形成されており、側面にＸ軸回りに巻かれたトラッキングコイル１１４、１１５が固定されている。
【００３１】
第１リレーレンズ固定部２も、円柱状のレンズボビン１２２を備えており、レンズボビン１２２の側面には駆動コイル１２３が巻かれている。レンズボビン１２２には、また、その中心、中心から偏心した位置、および、中心に関してＸ軸の両側の端部に、レンズボビン１１２と同様な貫通孔がそれぞれ形成されており、中心の貫通孔にはすべり軸受１２９が嵌め込まれている。また、偏心した位置にある貫通孔の内部には第１リレーレンズが固定される。第１リレーレンズ固定部２も、その中心が重心に一致するようにウエイトバランスが取られている。レンズボビン１２２には、さらに、中心の貫通孔に関して第１リレーレンズ１２１と反対側のＹ軸上にも貫通孔１２０が形成されている。貫通孔１２０にもすべり軸受が嵌め込まれてもよい。
【００３２】
ホルダ部３は、シャフト１３１とシャフト１３１に連結された内ヨーク１５４ａ、１５５ａとよりなる第１のホルダ部と、シャフト１３１Ａよりなる第２のホルダ部より構成される。シャフト１３１の表面にはフッ素系樹脂等の樹脂がコーティングされている。磁気回路部５は、ベース１５１および磁石１５２、１５３を有している。ベース５１は磁性材料でつくられており、その中心に関してＸ軸の両端に外ヨーク１５４ｂ、１５５ｂとなる領域がある。磁石１５２、１５３は、外ヨーク１５４ｂ、１５５ｂの内側に、互いに向き合うように固定されている。第２リレーレンズ部４は、レンズホルダ１４２に固定された第２リレーレンズ１４１を備えており、磁気回路部５に形成した貫通孔内に固定されている。
【００３３】
ホルダ部３のうちの第１のホルダ部は、内ヨーク１５４ａ、１５５ａが、それぞれ、磁石１５２、１５３との間に空間ギャップを持ちながら磁石１５２、１５３に向き合うように固定されている。第２のホルダ部であるシャフト１３１Ａは、シャフト１３１との距離が、第１リレーレンズ固定部２のレンズボビン１２２に形成されたすべり軸受１２９と貫通孔１２０との距離に等しくなるように、シャフト１３１から見てＹ軸方向に固定されている。
【００３４】
第１リレーレンズ固定部２は、図示しないスプリングによって図１１に示すように空中に浮いた状態で、そのすべり軸受１２９、貫通孔１２０、断面が円弧状の２つの貫通孔に、それぞれ、シャフト１３１、シャフト１３１Ａ、内ヨーク１５４ａ、１５５ａを挿入して、ホルダ部３に保持されている。対物レンズ固定部１は、図示しないスプリングによって図１１に示すように第１リレーレンズ固定部２の上方で空中に浮いた状態で、そのすべり軸受１１９、断面が円弧状の２つの貫通孔に、それぞれ、シャフト１３１、内ヨーク１５４ａ、１５５ａを挿入して、ホルダ部３に保持されている。
対物レンズ固定部１、第１リレーレンズ固定部２、第２リレーレンズ部４は、対物レンズ１１１、第１リレーレンズ１２１、第２リレーレンズ１４１の光軸が全て、一致するように配置されている。
【００３５】
対物レンズ固定部１は、レンズボビン１１２に固定されたフォーカスコイル１１３、トラッキングコイル１１４、１１５及び磁気回路部５の磁石１５２、１５３によって駆動され、Ｚ軸方向に摺動運動、Ｚ軸回りに回動運動に行なうことによって、フォーカス動作、トラッキング動作を行なう。一方、第１リレーレンズ固定部２は、レンズボビン１２２に固定された駆動コイル１２３及び磁気回路部５の磁石１５２、１５３によってＺ軸方向に摺動運動を行なう。シャフト１３１Ａは、レンズボビン１２１がＺ軸方向の摺動運動のみを行なうことを確実にするためのものである。これによって、第１リレーレンズ１２１と、ベース１５１にレンズホルダ１４２を介して固定された第２リレーレンズ１４１との間の距離が変化し、記録・再生を行うために光ビームが光ディスク媒体に入射する際に発生する球面収差の補正を行うことが可能になる。
【００３６】
以上の説明によって、対物レンズ固定部１とホルダ部３と磁気回路部５とが対物レンズアクチュエータを、第１リレーレンズ固定部２とホルダ部３と磁気回路部５と第２リレーレンズ部４とがリレーレンズアクチュエータを構成していることは明らかである。ホルダ部３と磁気回路部５とが、両者で共用されている。
【００３７】
〔第６の実施の形態〕
図１３は、本発明の第６の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。図１３において、図１２に示した第５の実施の形態の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が第５の実施の形態と異なる点は、第１リレーレンズ固定部２のレンズボビン１２２に、すべり軸受１２９に関してＸ軸の両側の側面にＸ軸回りに巻かれた駆動コイル１２４、１２５が固定されており、第１リレーレンズ固定部２が１本のシャフト１３１によってホルダ部３に保持されているという点である。
【００３８】
第５の実施の形態と同様に、第１リレーレンズ固定部２は、レンズボビン１２２に固定された駆動コイル１２３及び磁気回路部５の磁石１５２、１５３によってＺ軸方向に摺動運動を行なう。本実施の形態においては、さらに、第１リレーレンズ固定部２は、駆動コイル１２４、１２５及び磁気回路部５の磁石１５２、１５３によってすべり軸受１２９を中心とするＺ軸回りの回動運動を行なうことが可能である。ここで、第１リレーレンズ固定部２のすべり軸受１２９を中心とするＺ軸回りの回動運動が微小移動の範囲内であれば、第１のリレーレンズ１２１がＸ軸方向にも移動可能とみなすことができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態のレンズ駆動装置は、第５の実施の形態のレンズ駆動装置と同じ特徴を有するとともに、光ディスク基板のチルトによる収差の補正も可能であるという特徴をも併せ有する。
【００４０】
以上、本発明をその好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明のレンズ駆動装置は、上述した実施の形態のみに制限されるものではなく、本願発明の要旨を変更しない範囲で種々の変化を施したレンズ駆動装置も、本発明の範囲に含まれる。例えば、対物レンズや、第１、第２リレーレンズは、単板レンズに限定されることなく複数個の対物レンズを組み合わせた組レンズであってもよいし、さらに、複数種類の単板レンズあるいは複数種類の組レンズであってもよい。また、第１リレーレンズや第２リレーレンズは、レンズに代えてホログラム素子とすることも可能である。さらに、第１リレーレンズを揺動可能とし，第２リレーレンズを固定とする代りに、第１リレーレンズを固定とし，第２リレーレンズを揺動可能とすることも可能である。さらに第１リレーレンズ及び第２リレーレンズともに揺動可能にすることも可能である。また、対物レンズ固定部をホルダ部に弾性的に保持する弾性体として、ワイヤスプリングに代えて板状スプリングが用いられてもよい。また、対物レンズ固定部を、Ｚ軸方向（フォーカス方向）およびＸ軸方向（トラッキング方向）の運動に加えて、第１リレーレンズと同様にＸ軸を中心あるいはＹ軸を中心として回動可能な構成とし、対物レンズに光ディスク基板の傾きに追従する機構を付加することも可能である。また、磁気回路部におけるベースの内ヨークと磁石との間の空間ギャップの上部に磁性体を設置することも可能である。また、磁気回路部を、内ヨークがなく、磁石とそれを支持するベースの外ヨークのみの構成（磁気回路として開磁路構成）とすることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置は、対物レンズ固定部、第１リレーレンズ固定部が、磁気回路部およびホルダ部を共有して、それぞれ、対物レンズアクチュエータ、リレーレンズアクチュエータを構成するものであるから、簡易な構成による小型化と製造コストの低減化を可能にしながら、光ディスク媒体へのトラッキングおよびフォーカシングならびに集光ビームの球面収差の補正を行うことが可能である。
また、本発明のレンズ駆動装置は、複数枚のリレーレンズのうちの少なくとも１枚のリレーレンズを、対物レンズのフォーカス方向に垂直な方向に移動または垂直な方向の回りに回動、あるいは、フォーカス方向の回りに回動可能なものであるから、簡易な構成でありながら、チルトによる収差の補正を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図。
【図２】図１のレンズ駆動装置のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図１のレンズ駆動装置の分解斜視図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図。
【図５】図４のレンズ駆動装置のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図６】図４のレンズ駆動装置の分解斜視図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図。
【図９】図８のレンズ駆動装置の分解斜視図。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図。
【図１１】図１０のレンズ駆動装置のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図１２】図１０のレンズ駆動装置の分解斜視図。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図。
【図１４】従来例のレンズ駆動装置の構成ブロック図。
【符号の説明】
１　対物レンズ固定部
２　第１リレーレンズ固定部
３、３ａ、３ｂ　ホルダ部
４　第２リレーレンズ部
５　磁気回路部
１１　対物レンズ
１２、２２　レンズボビン
１３　フォーカスコイル
１４、１５　トラッキングコイル
１６、２６、２６Ａ　弾性体
２１　第１リレーレンズ
２３，２４，２５、２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ　駆動コイル
３１、３１ａ、３１ｂ　ホルダ
３２、３２Ａ　凹部
３７、３７Ａ　ダンパー材
３８　スリット
４１　第２リレーレンズ
４２　レンズホルダ
５１　ベース
５２、５３　磁石
５４、５５　ヨーク部
５４ａ、５５ａ、５４ａ’、５５ａ’　内ヨーク
５４ｂ、５５ｂ　外ヨーク
１１１　対物レンズ
１１２、１２２　レンズボビン
１１３　フォーカスコイル
１１４、１１５　トラッキングコイル
１１９、１２９　すべり軸受
１２０　貫通孔
１２１　第１リレーレンズ
１２３　駆動コイル
１３１、１３１Ａ　シャフト
１４１　第２リレーレンズ
１４２　レンズホルダ
１５１　ベース
１５２、１５３　磁石
１５４ａ、１５５ａ　内ヨーク
１５４ｂ、１５５ｂ　外ヨーク
２０１　半導体レーザ
２０２　コリメータレンズ
２０３　回折光学素子
２０４　偏光ビームスプリッタ
２０５　１／４波長板
２０６　対物レンズ
２０７　ディスク
２０８　ホログラム光学素子
２０９　レンズ
２１０　光検出器
２１１　演算回路
２１２、２１３　リレーレンズ
２１４　駆動回路
【図１】
2004101587.tif 000003
【図２】
2004101587.tif 000004
【図３】
2004101587.tif 000005
【図４】
2004101587.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004101587.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004101587.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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