(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク上に光を集光させる対物レンズを搭載するレンズ搭載部を、基準位置に対して少なくともフォーカシング方向およびラジアル方向に駆動する対物レンズ駆動装置において、
発光部および受光部を有し、前記レンズ搭載部のラジアル方向の端部近傍で、該レンズ搭載部のタンジェンシャル方向またはフォーカシング方向の端面に対向する光センサを備え、
前記光センサの出力に基づいて、前記レンズ搭載部の変位および傾きの少なくとも一方を検出し、
前記光センサは、前記レンズ搭載部のタンジェンシャル方向の端面に対向し、該光センサの前記発光部および前記受光部は、フォーカシング方向に沿って配列されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
光ディスク上に光を集光させる対物レンズを搭載するレンズ搭載部を、基準位置に対して少なくともフォーカシング方向およびラジアル方向に駆動する対物レンズ駆動装置において、
発光部および受光部を有し、前記レンズ搭載部のラジアル方向の端部近傍で、該レンズ搭載部のタンジェンシャル方向またはフォーカシング方向の端面に対向する光センサを備え、
前記光センサの出力に基づいて、前記レンズ搭載部の変位および傾きの少なくとも一方を検出し、
前記光センサは、前記レンズ搭載部のフォーカシング方向の端面に対向し、該光センサの前記発光部および前記受光部は、タンジェンシャル方向に沿って配列されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
前記光センサは、前記レンズ搭載部のラジアル方向の両端部近傍に配設される一対の光センサから成る請求項１または２に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項５】
前記一対の光センサは、前記対物レンズ駆動装置のラジアル方向の中心線に関して対称に配置される請求項４に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項６】
前記一対の光センサの一方の前記発光部および前記受光部の配列順序と、他方の前記発光部および前記受光部の配列順序とは、逆である請求項４または５に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項７】
前記一対の光センサの一方の前記発光部および前記受光部の配列順序と、他方の前記発光部および前記受光部の配列順序とは、同じである請求項４または５に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項８】
前記レンズ搭載部のラジアル方向の変位を、前記一対の光センサの出力信号の差信号に基づいて演算する請求項６または７に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項９】
前記レンズ搭載部の傾きを、前記一対の光センサの出力信号の和信号に基づいて演算する請求項６に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記光センサのラジアル方向の中心は、前記レンズ搭載部のラジアル方向の端面よりも外側に位置する請求項１、２、ならびに４乃至９のいずれか１つに記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記レンズ搭載部のタンジェンシャル方向の端面は、該レンズ搭載部を前記タンジェンシャル方向、前記ラジアル方向、およびチルト方向に駆動する駆動コイルを収容するシートコイルの表面によって構成される請求項１、２、ならびに４乃至１０のいずれか１つに記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１２】
前記レンズ搭載部には、前記対物レンズに入射するレーザ光を導くための開口が形成される請求項１、２、ならびに４乃至１１のいずれか１つに記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記光センサは、光インタラプタである請求項１、２、ならびに４乃至１２のいずれか１つに記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１５】
光ディスクにレーザ光を照射し情報の記録再生を行う光ディスク装置であって、
請求項１、２、ならびに４乃至１３のいずれか１つに記載の前記対物レンズ駆動装置を備え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】
本発明は、対物レンズ駆動装置および光ディスク装置に関し、さらに詳しくは、光スポットを用いて光ディスクに情報の記録・再生を行う光ディスク装置、および、そのような光ディスク装置に用いられる対物レンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置は、パーソナルコンピュータの周辺入出力装置として、あるいは、家庭用光ディスクレコーダとして、広く使用されるようになっている。これらの市場では、記録密度の向上による光ディスクの更なる大容量化、あるいは、記録再生速度の更なる高速化といったニーズが高まっている。
光ディスクは、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）から、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＤＶＤ）へと開発が進んでおり、レーザ光の波長を、赤外から、赤、青へと短波長化することにより、大容量化を実現している。また、各波長帯においては、種々の光ディスクの規格が制定されており、それぞれ異なる物理フォーマットにより規格化されている。現在では、ランドおよびグルーブの双方に記録を行うランドグルーブ記録により、記録容量を増大させたディスクや、トラックピッチが異なるディスクなど、様々なディスクが流通している。これら複数の規格に対応した光ディスク装置では、各規格に対応した光ヘッドが必要であり、ランドグルーブ記録や、種々のトラック幅に対応可能な光学ヘッドが開発されている。
対物レンズをフォーカシング方法およびトラッキング方向に駆動して、ディスク上の光スポットを制御する光ヘッドとしては、例えば、日本国特許第２７６０３０７号公報に記載されたものが知られている。このような光ヘッドでは、ディスク上での光スポット位置を制御するための誤差検出手段として、フォーカシング方向に対しては差動非点方式を採用し、トラッキング方向に対しては差動プッシュプル（ＤＰＰ）方式を採用することが一般的であった。しかし、ランドグループ記録を採用するディスクや、トラックピッチが異なるディスクでは、それらディスクに対応するために、フォーカシング方向の検出にはダブルナイフエッジ方式が、トラッキング方向の検出にはインラインＤＰＰ方式等の誤差信号検出方式がそれぞれ採用されている。これらの方式は、検出光学系をより複雑化することが必要になり、これに伴い、対物レンズと光軸とにズレが生じるなどの際には、対物レンズの位置誤差信号にノイズが回り込む等の問題がある。このため、情報の記録再生を行う光ビーム以外から、対物レンズの位置を検出することが必要になる。
センサを用いて対物レンズのラジアル方向の変位を検出可能な対物レンズ駆動装置を搭載した光ヘッドとしては、第１図、第２図に示す構造のものが知られている（日立メディアエレクトロニクス社製ＨＯＰ−８５４１Ｔ）。レンズホルダ５２は、対物レンズ５１を装着し、支持部材６０によって、ダンパーボックス６１に片持ち支持されている。このレンズホルダ５２のラジアル方向の双方の端面は、フラットに形成されている。対物レンズ駆動装置５０では、２つのセンサ５６がレンズホルダ５２のフラットな端面と対向するように、レンズホルダ５２をラジアル方向から挟み込むように取り付けられている。
センサ５６は、タンジェンシャル方向に並ぶ発光部５７および受光部５８を有する。発光部５７が出射した光は、レンズホルダ５２の端面で反射して、受光部５８に入射する。センサ５６は、受光部５８が受光した光の量に応じた信号を出力する。このセンサ５６の出力は、センサ５６とレンズホルダ５２との間の距離に応じて変化する。したがって、対物レンズ駆動装置５０では２つのセンサ５６の出力の差分をとることにより、対物レンズ５１のラジアル方向の変位を検出できる。
第３図は、センサを用いて対物レンズの位置を検出する従来の別の対物レンズ駆動装置を平面図で示している。この対物レンズ駆動装置は、ヒンジタイプの対物レンズ駆動構成を採用する。センサ７６は、１つの発光部７７と、２つの受光部７８ａ、７８ｂとを有する。反射板７９は、発光部７７が出射した光を反射し、各受光部７８ａ、７８ｂは、反射板７９による反射光を受光する。反射板７９は、対物レンズ７１のラジアル方向の変位に伴って移動するように構成されており、この対物レンズ駆動装置では、各受光部７８ａ、７８ｂの出力の差分をとることにより、対物レンズ７１のラジアル方向の変位を検出できる。
ところで、今後、光ディスクの更なる大容量化では、ディスク内周側に記録領域を拡大して、ディスク上のできるだけ広い面積をデータ記録領域として確保することが必要になることが考えられる。このため、対物レンズ駆動装置を搭載した光ヘッドは、特にラジアル方向に小型化し、光ディスクに対するアクセスエリアを拡大することが望まれる。しかし、従来の対物レンズ駆動装置５０（第１図、第２図）では、センサ５６がレンズホルダ５２をラジアル方向の両端から挟み込む位置に配置されているため、ラジアル方向の幅が拡大し、光ヘッドの小型化が困難である。このため、対物レンズ駆動装置５０を搭載する光ヘッドは、光ディスク内周部分へのアクセス時に、スピンドルモータのコーン部分、あるいは、ターンテーブルと干渉し、アクセスエリアが制約されるという問題がある。
また、従来の対物レンズ駆動装置５０では、レンズホルダ５２のフォーカシング方向の各位置において、レンズホルダ５２のラジアル方向の変位を検出するためには、レンズホルダ５２がフォーカシング方向のどの位置にあるときでも、センサ５６と対向するレンズホルダの端面がフラットに形成されている必要がある。このため、レンズホルダ５２のフラットな端面は、フォーカシング方向にも相当なエリアが必要であり、レンズホルダ５２のラジアル方向の端面を軽量化することができないという問題がある。
通常、レンズホルダ５２は、タンジェンシャル方向に比して、ラジアル方向が長くなる。これは、レンズホルダ５２を駆動するためのフォーカシングコイルやトラッキングコイルをラジアル方向に平行な面に取り付ける必要があるからである。これにより、レンズホルダ５２は、ラジアル方向の端部の重量に起因して、「曲げ」や「捩れ」といった概ね数１０ＫＨｚの周波数に固有共振点を有することになる。
第４図は、レンズホルダ５２の周波数特性を示している。第４図において、グラフ線（ａ）は、レンズホルダ５２の駆動信号の振幅と、その応答との比に応じて定まるゲイン（ｄＢ）を示し、グラフ線（ｂ）は、駆動位相遅れを示している。第４図を参照すると、ボード線図において、固有共振点の影響により、丸で囲まれた数１０ＫＨｚの周波数帯域で、ゲインおよび位相遅れの周波数特性が乱れていることが分かる。
ここで、光ディスクの記録・再生速度の高速化の際には、ディスク回転数の上昇による面振れや偏心などによる所望の集光スポット位置の変動に対しても、対物レンズを必要な位置に精度よく制御することが必要になり、対物レンズ駆動装置の動作周波数帯域を向上させることが必要になる。また、光ディスク市場が一般化したことに伴い、ディスク品質の粗悪なものも出回っており、動作周波数帯域向上の必要性はますます向上している。しかし、従来の対物レンズ駆動装置５０では、上記のように、数１０ＫＨｚの周波数に固有共振点を有しているため、動作帯域を上げることができないという問題がある。
一般に、レンズホルダ５２の周波数特性を第４図に示すようなボード線図で示す場合、ゲインが、一定の割合（例えば１ｋから１０ｋまでの間に−４０ｄＢ）で低下すると、制御が容易となる。しかし、従来の対物レンズ駆動装置では、上記したように、数１０ＫＨｚ付近の周波数帯域で周波数特性が乱れているため、レンズホルダ５２を正確に制御することが困難であるという問題がある。
また、第３図に示す構造を有する対物レンズ駆動装置では、レンズ位置検出用のセンサ７６として、１つの発光部７７と、２つの受光部７８ａ、７８ｂとを備えた特殊なセンサ７６が必要である。このように特殊なセンサが必要になるため、光ヘッドの構成が複雑になり、部品点数の増加に伴ってコストが増加するという問題がある。
近年、光ディスクの大容量化に伴って、高速記録等に必要となるレーザ光パワーは上昇しており、これにより、光ディスクドライブの内部温度は上昇する一方である。高温環境下では、対物レンズ駆動装置の組み立て時の僅かなばらつき、例えば支持部材の接着時の応力、支持部材の傾きや左右の長さの相違等に起因した内部応力の変化により、対物レンズに傾きが生じることがある。対物レンズにこのような傾きが生じると、傾き制御の目標値と、実際の傾きとの間に差が生じることになり、ディスク上の光スポットを正しく制御することができなくなる。
温度上昇に伴う対物レンズの傾きが、マージンの範囲内であれば、記録再生特性上は大きな問題は生じない。しかし、大容量化されたディスクでは、対物レンズの傾きに対するマージンは狭くなる一方であり、僅かな傾きにより、記録再生品質が劣化するという問題がある。第１図から第３図に示す構造の対物レンズ駆動装置では、対物レンズの実際の傾きを検出することはできず、したがって、対物レンズが設計時の状態に対して傾きを生じた場合には、対物レンズの傾きを所望の傾きに正確に制御することができないという問題がある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、対物レンズ駆動装置をラジアル方向に大型化することなく、対物レンズの変位や傾きを検出可能な対物レンズ駆動装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、良好な高次共振特性を有する対物レンズ駆動装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、対物レンズが設計時の状態に対して傾いた場合でも、対物レンズの傾きを正しく制御可能な対物レンズ駆動装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかになるであろう。
本発明の対物レンズ駆動装置は、光ディスク上に光を集光させる対物レンズを搭載するレンズ搭載部を、基準位置に対して少なくともフォーカシング方向およびラジアル方向に駆動する対物レンズ駆動装置において、発光部および受光部を有し、前記レンズ搭載部のラジアル方向の端部近傍で、該レンズ搭載部のタンジェンシャル方向またはフォーカシング方向の端面に対向する光センサを備え、前記光センサの出力に基づいて、前記レンズ搭載部の変位および傾きの少なくとも一方を検出することを特徴とする。
本発明の対物レンズ駆動装置では、レンズ搭載部の変位および傾きの少なくとも一方を検出するための光センサを、レンズ搭載部のラジアル方向の端部近傍に、レンズ搭載部とタンジェンシャル方向またはフォーカシング方向に対向するように配置する。このため、光センサを、レンズ搭載部をラジアル方向から挟み込むように配置する従来の対物レンズ駆動装置に比して、ラジアル方向に小型化できる。また、レンズ搭載部のラジアル方向の端面の相当なエリアをフラットに形成する必要がないため、レンズ搭載部のラジアル方向の端部を軽量化することができる。この場合、良好な高次共振特性を実現でき、対物レンズ駆動装置の動作周波数帯域を上げることができる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記光センサは、タンジェンシャル方向の端面に対向し、前記光センサの発光部および受光部は、フォーカシング方向に沿って配列される構成を採用できる。あるいは、これに代えて、前記光センサは、フォーカシング方向の端面に対向し、前記光センサの発光部および受光部は、タンジェンシャル方向に沿って配列され構成を採用することもできる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記光センサは、前記レンズ搭載部のラジアル方向の両端部近傍に配設される一対の光センサから成る構成を採用できる。この場合、受光部が受光した光の量に応じた出力の信号を出力する、一対の光センサの出力に基づいて、レンズ搭載部の変位や傾きを検出することができる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記一対の光センサは、前記対物レンズ駆動装置のラジアル方向の中心線に関して対称に配置される構成を採用できる。この場合、各光センサにおいて、レンズ搭載部のラジアル方向の変位が０のときに受光部が受光する光の量が相互に等しくなる。また、レンズ搭載部の中立位置からラジアル方向に変位すると、その変位に応じて、一方の光センサの受光部が受光する光の量が、他方の光センサの受光部が受光する光の量に比して増加し、あるいは、減少する。したがって、例えば、双方の光センサの出力の差を求めることにより、レンズ搭載部のラジアル方向の変位を検出することができる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記一対の光センサの一方の発光部および受光部の配列順序と、他方の発光部および受光部の配列順序とが逆である構成を採用できる。この場合、レンズ搭載部がラジアルチルト方向に傾くと、各光センサの出力は、その傾きに応じて変化する。したがって、例えば光センサの出力の和を求めることにより、レンズ搭載部の傾きを検出することができる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記一対の光センサの一方の発光部および受光部の配列順序と、他方の発光部および受光部の配列順序とが同じである構成を採用できる。この場合、一対の光センサの出力の差を求めることにより、レンズ搭載部のラジアル方向の変位を検出できる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記光センサのラジアル方向の中心は、前記レンズ搭載部のラジアル方向の端よりも外側に位置する構成を採用できる。この場合、レンズ搭載部の中立位置（ラジアル方向の変位０、ラジアルチルト方向の傾き角０）付近で、レンズ搭載部の変位や傾きの変化に対するセンサの出力変化が緩やかとなり、僅かな変位や傾きの変化を検出し易くなる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記レンズ搭載部のタンジェンシャル方向の端面は、該レンズ搭載部を前記タンジェンシャル方向、前記ラジアル方向、およびチルト方向に駆動する駆動コイルを収容するシートコイルの表面で構成される構成を採用できる。通常、レンズ搭載部のタンジェンシャル方向の端面には、レンズ搭載部を各方向に駆動するためのコイルが取り付けられる。本発明の対物レンズ駆動装置では、光センサをレンズ搭載部とタンジェンシャル方向に対向させる構成を採用する場合には、光センサに対向するレンズ搭載部のタンジェンシャル方向の端面として、そのようなコイルを有するシートコイルの表面を利用することができる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記レンズ搭載部に、前記対物レンズに入射するレーザ光を導くための開口が形成される構成を採用できる。この場合、レーザ光を、レンズ搭載部の下側から回りこませる必要がなく、対物レンズ駆動装置を搭載する光ヘッド装置を薄型化できる。
本発明の対物レンズ駆動装置では、前記光センサをフォトインタラプタとすることができる。
本発明の対物レンズ駆動装置は、対物レンズと、該対物レンズを搭載するレンズホルダと、該レンズホルダを移動可能に支持する支持部材と、前記レンズホルダのタンジェンシャル方向の端部に固定されたコイル部材と、該コイル部材に対向する磁石とを備え、前記レンズホルダを少なくともラジアル方向およびタンジェンシャル方向に移動させる対物レンズ駆動装置において、一対の光センサであって、それぞれがフォーカシング方向に沿って配列される発光部および受光部を備えており、前記レンズホルダのラジアル方向の両端部近傍で、前記レンズホルダのタンジェンシャル方向またはフォーカシング方向の端面に対向する一対の光センサを備え、前記光センサの出力に基づいて、前記レンズホルダの変位および傾きの少なくとも一方を検出することを特徴とする。
本発明の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射し情報の記録再生を行う光ディスク装置であって、上記本発明の対物レンズ駆動装置を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、センサを用いて対物レンズの位置を検出する従来の対物レンズ駆動装置の構造を示す斜視図であり、
第２図は、第１図の対物レンズ駆動装置を示す平面図であり、
第３図は、センサを用いて対物レンズの位置を検出する従来の別の対物レンズ駆動装置を示す平面図であり、
第４図は、従来の対物レンズ駆動装置におけるレンズホルダ５２の周波数特性を示すグラフであり、
第５図は、本発明の第１実施形態の対物レンズ駆動装置を含む光ディスク装置を示す平面図であり、
第６図は、光ヘッド装置１０の構造を示す斜視図であり、
第７図は、対物レンズ駆動装置の構造を示す展開斜視図であり、
第８図は、光ヘッド装置を示す平面図であり、
第９図は、アクチュエータ可動部と２つのセンサとの位置関係を示す図であり、
第１０Ａ図〜第１０Ｃ図は、アクチュエータ可動部のラジアル方向の位置検出の様子を示す模式図であり、
第１１図は、２つのセンサの出力信号の差と、アクチュエータ可動部のラジアル方向の変位との関係を示しグラフであり、
第１２Ａ図〜第１２Ｃ図は、アクチュエータ可動部のラジアルチルト方向の傾き検出の様子を示す模式図であり、
第１３図は、２つのセンサの出力信号の和と、アクチュエータ可動部のラジアルチルト方向の傾きとの関係を示す模式図であり、
第１４図は、光ヘッド装置における対物レンズの傾き制御部の構成を示すブロック図であり、
第１５Ａ図は、第１実施形態の対物レンズ駆動装置の一部を示す斜視図であり、
第１５Ｂ図は、比較例としての従来の対物レンズ駆動装置の一部を示す斜視図であり、
第１６図は、第１実施形態の対物レンズ駆動装置における周波数特性の評価結果を示すグラフであり、
第１７図は、本発明の第２実施形態の対物レンズ駆動装置の一部を示す平面図であり、
第１８図は、発光部と受光部を、左右対称に配置した対物レンズ駆動装置におけるアクチュエータ可動部と２つのセンサとの位置関係を示す図であり、
第１９図は、センサのラジアル方向の中心が、シートコイル１５の端部よりも外側に配置された対物レンズ駆動装置におけるアクチュエータ可動部と２つのセンサとの位置関係を示す図であり、
第２０図は、センサがアクチュエータ可動部とフォーカシング方向に対向する対物レンズ駆動装置の構造を示す展開斜視図であり、そして、
第２１図は、第２０図の対物レンズ駆動装置を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の対物レンズ駆動装置および光ディスク装置は、レンズ搭載部の変位および傾きの少なくとも一方を検出するための光センサを、レンズ搭載部のフォーカシング方向またはタンジェンシャル方向の端面に対向する位置に有する。これにより、対物レンズ駆動装置をラジアル方向に小型化することができ、ディスク内周側にアクセスする際のアクセスエリアの制約を低減して、光ディスクの最内周のエリアまで容易にアクセス可能である。また、レンズ搭載部のラジアル方向の端部を軽量化することができ、対物レンズ駆動装置の動作周波数帯域を上げることができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。第５図は、本発明の第１実施形態の対物レンズ駆動装置を含む光ディスク装置を平面図で示している。光ヘッド装置１０は、対物レンズ１１を駆動する対物レンズ駆動装置２５を搭載しており、レール２４に沿って、光ディスクの半径方向（ラジアル方向）に移動可能に構成されている。スピンドルモータ４１は、光ディスクを回転させる。光ディスク装置４０は、対物レンズ１１から出射したレーザ光により、光ディスクにデータを記録し、あるいは、光ディスクに記録されたデータを再生する。
第６図は、光ヘッド装置１０付近を斜視図で示している。光ヘッド装置１０は、対物レンズ駆動装置２５と、対物レンズ駆動装置２５を搭載するキャリッジ２３とを有する。対物レンズ駆動装置２５は、対物レンズ１１、レンズホルダ１２、シートコイル１５、センサ１６、ベース１９、ダンパーボックス２１、および、磁石２２を有する。対物レンズ１１、レンズホルダ１２、および、シートコイル１５は、アクチュエータ可動部２６を構成する。ダンパーボックス２１、磁石２２、および、センサ１６は、それぞれベース１９に固定されている。尚、対物レンズ駆動装置２５におけるアクチュエータ可動部２６を駆動する機構は、日本国特許第２７６０３０７号公報に記載された対物レンズ駆動装置における対物レンズ駆動機構と同じである。
第７図は、対物レンズ駆動装置２５を展開斜視図で示し、第８図は、第６図の光ヘッド装置１０を平面図で示している。対物レンズ１１は、レンズホルダ１２に装着されている。対物レンズ１１は、図示しないレーザダイオードから出射されたレーザ光を、光ディスクの情報記録面に集光する。レンズホルダ１２は、ダンパーボックス２１にその一端が固定された６本の支持部材２０によって片持ち支持される。レンズホルダ１２のタンジェンシャル方向の両端には、シートコイル１５ａ、１５ｂが装着される。
磁石２２は、シートコイル１５と対向する位置に配置される。ベース１９は、磁気回路のヨークの役割りを果たし、磁石２２による磁場強度の分布効率を高める働きを有する。磁石２２は、縦横（フォーカシング方向およびラジアル方向）に４分割され、各分割の境界では、Ｎ極とＳ極とが隣接するように、磁力の向きが決定される。例えば、磁石２２の左上をＮ極とするときには、左下および右上はＳ極となり、右下はＮ極となる。
シートコイル１５ａおよび１５ｂは、それぞれ基板上にパターン形成された一対のフォーカシングコイル１３、および、トラッキングコイル１４を有する。一対のフォーカシングコイル１３は、組み立て状態では、磁石２２の横方向の分割線付近と対向する。また、一対のトラッキングコイル１４は、組み立て状態では、磁石２２の縦方向の分割線付近と対向する。シートコイル１５ａは、さらに、図示しないラジアルチルトコイルを備える。このラジアルチルトコイルは、シートコイル１５ａ内でフォーカシングコイル１３およびトラッキングコイル１４と積層されており、磁石２２の横方向の分割線付近と対向する。
支持部材２０は、導電性を有しており、シートコイル１５の各コイルへは、支持部材２０を介して、電流が供給される。レンズホルダ１２（アクチュエータ可動部２６）は、シートコイル１５の各コイルと磁石２２との間に働く電磁力によって、ベース１９（固定部分）に対して、フォーカシング方向、トラッキング方向、および、ラジアルチルト方向の各方向に移動可能である。これにより、対物レンズ１１を、光ディスク媒体回転に伴い生じる面振れ、偏心の各変動に対して追従させることができる。
対物レンズ駆動装置２５では、２つのセンサ１６は、それぞれシートコイル１５とタンジェンシャル方向に対向するように、ベース１９上に取り付けられる。この２つのセンサ１６は、それぞれフォーカシング方向に沿って並ぶ発光部１７および受光部１８を有する。センサ１６には、フォトインタラプタを使用することができる。ここで、支持部材２０としては、板バネ等のヒンジを使用することもできる。また、磁石２２との間で推力を発生させるコイルとしては、シートコイル１５に代えて、巻き線コイルを使用することもできる。
第９図は、アクチュエータ可動部２６と２つのセンサ１６との位置関係を示している。２つのセンサ１６ａ、１６ｂは、アクチュエータ可動部２６（シートコイル１５）と、ラジアル方向の一部がオーバーラップするように配置される。また、センサ１６ａ、１６ｂは、中立位置（ラジアル方向の変位＝０、ラジアルチルト＝０）にあるときのアクチュエータ可動部２６のラジアル方向の中心線に関して、対称に配置される。より詳細には、例えば同図に示すように、アクチュエータ可動部２６が中立位置にあるとき、シートコイル１５のラジアル方向の端部が、センサ１６ａ、１６ｂのラジアル方向の中心を通る位置に配置される。
センサ１６ａは、ディスクに近い位置から順に、受光部１８ａ、発光部１７ａを有し、センサ１６ｂは、ディスクに近い位置から順に、発光部１７ｂ、受光部１８ｂを有する。つまり、センサ１６ａと１６ｂとでは、発光部１７と受光部１８の位置が、タンジェンシャル方向から見て上下（フォーカシング方向）に対称となっている。発光部１７ａ、１７ｂが発した光は、それぞれ、シートコイル１５によってその一部が反射される。
シートコイル１５が反射する光の量は、シートコイル１５に対して照射される光の量、つまりは発光部１７ａ、１７ｂとシートコイル１５とがオーバーラップする部分の面積に比例する。受光部１８ａ、１８ｂは、シートコイル１５によって反射された光を受光する。この受光部１８ａ、１８ｂの受光量は、シートコイル１５の反射光量に比例する。センサ１６ａ、１６ｂは、それぞれ受光部１８ａ、１８ｂが受光した光の量に応じた信号を出力する。
第１０Ａ図〜第１０Ｃ図は、アクチュエータ可動部２６のラジアル方向の位置検出の様子を示している。アクチュエータ可動部２６が、ラジアル方向の内周側（紙面向かって左側）に変位すると、第１０Ａ図に示すように、センサ１６ａがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積が、センサ１６ｂがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積に比して広くなる。このため、センサ１６ａの出力Ａは、センサ１６ｂの出力Ｂに比して大きくなり、センサ１６ａの出力Ａからセンサ１６ｂの出力Ｂを引くと、その差分Ａ−Ｂは、正の値となる。
一方、アクチュエータ可動部２６が、ラジアル方向の外周側（紙面向かって右側）に変位すると、第１０Ｃ図に示すように、センサ１６ｂがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積が、センサ１６ａがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積に比して広くなる。このため、センサ１６ａの出力Ａからセンサ１６ｂの出力Ｂを引くと、その差分Ａ−Ｂは、負の値となる。また、アクチュエータ可動部２６のラジアル方向の変位が０であるときには、第１０Ｂ図に示すように、センサ１６ａ、１６ｂがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積は相互に等しくなるため、受光部１８ａ、１８ｂが受光する光の量は、相互に等しくなる（Ａ−Ｂ＝０）。
第１１図は、２つのセンサ１６ａ、１６ｂの出力信号の差Ａ−Ｂと、アクチュエータ可動部２６のラジアル方向の変位との関係を示している。センサ１６ａの出力からセンサ１６ｂの出力を引いた差分Ａ−Ｂは、アクチュエータ可動部２６のラジアル方向の変位に応じて、同図に示すように変化する。このため、センサ１６ａと１６ｂの出力の差分Ａ−Ｂを調べることにより、アクチュエータ可動部２６のラジアル方向の変位を検出することが可能になる。
第１２Ａ図〜第１２Ｃ図は、アクチュエータ可動部２６のラジアルチルト方向の傾き検出の様子を示している。同図では、アクチュエータ可動部２６の時計方向の回転を正方向の回転としている。アクチュエータ可動部２６が、反時計回りに回転すると（第１２Ａ図）、発光部１７ａ、１７ｂがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積は、アクチュエータ可動部２６が中立位置にある場合（第１２Ｂ図）に比して狭くなる。このため、受光部１８ａ、１８ｂが受光する光の量は、中立状態にあるときに比して共に減少し、センサ１６ａ、１６ｂの出力の和Ａ＋Ｂも中立状態にあるときに比して減少する。
一方、アクチュエータ可動部２６が、時計回りに回転すると（第１２Ｃ図）、発光部１７ａ、１７ｂがアクチュエータ可動部２６とオーバーラップする部分の面積は、アクチュエータ可動部２６が中立位置にある場合に比して広くなる。このため、受光部１８ａ、１８ｂが受光する光の量は、中立状態にあるときに比して共に増加し、センサ１６ａ、１６ｂの出力の和Ａ＋Ｂも中立状態にあるときに比して増加する。
第１３図は、２つのセンサ１６ａ、１６ｂの出力信号の和Ａ＋Ｂと、アクチュエータ可動部２６のラジアルチルト方向の傾きとの関係を示している。センサ１６ａの出力とセンサ１６ｂの出力の和Ａ＋Ｂは、アクチュエータ可動部２６のラジアルチルト方向の傾きに応じて、同図に示すように変化する。このため、センサ１６ａと１６ｂの出力の和Ａ＋Ｂを調べることにより、アクチュエータ可動部２６のラジアルチルト方向の傾きを検出することが可能になる。
光ヘッド装置１０における対物レンズ１１の傾き補正の動作について説明する。第１４図は、光ヘッド装置１０における対物レンズの傾き制御部の構成を示している。この制御部３０は、傾き演算部３１と、ディスクチルト検出手段３２と、チルト制御部３３とを有する。傾き演算部３１は、センサ１６ａ、１６ｂの出力の和信号に基づいて、アクチュエータ可動部２６のベース１９に対する傾きを演算する。ディスクチルト検出手段３２は、例えばチルトセンサにより、基準面に対するディスクの傾き（ディスクチルト）を検出する。チルト制御部３３は、傾き演算部３１が演算した対物レンズの傾きと、ディスクチルト検出部３２が検出したディスクチルトとに基づいて、傾き指令値を決定し、チルトコイルに信号を供給して、対物レンズの傾きがその傾き指令値となるように制御する。
チルト制御部３３は、ディスクチルトに基づいて傾き指令値を決定し、対物レンズ１１がディスクと平行になるようにチルトコイルに供給する信号を制御する。アクチュエータ可動部２６が、設計時の姿勢（状態）を維持する場合には、傾き演算部３１が演算した実際の傾きと、チルト制御部３３によって決定された傾き指令値とが一致する。しかし、温度上昇によって傾きが生じた場合には、傾き指令値と、傾き演算部３１が出力する実際の傾きとの差が生じることになる。この場合には、チルト制御部３３は、ディスクチルトに基づいて決定した傾き指令値を、傾き指令値と傾き演算部３１が出力する実際の傾きとの差で補正する。このように制御することにより、アクチュエータ可動部２６の姿勢が設計時からずれた場合でも、対物レンズ１１とディスクとを平行に保つことができる。
本実施形態では、２つのセンサ１６ａ、１６ｂを、レンズホルダ１２とタンジェンシャル方向に対向する向きに配置して対物レンズ１１の変位および傾きを検出する。このような構成を採用することにより、従来の対物レンズ駆動装置５０（第１図、第２図）に比して、ラジアル方向の幅を狭くできる。対物レンズ駆動装置２５をラジアル方向に小型化できることより、光ディスクの内周部分へアクセスする際に、キャリッジ２３と、スピンドルモータのコーン部分、あるいは、ターンテーブルと干渉が生じることはない。このように、本実施形態では、アクセスエリアの制約を低減でき、光ディスクの最内周エリアまでアクセス可能である。
従来の対物レンズ駆動装置５０では、第１５Ｂ図に示すように、レンズホルダ５２のラジアル方向の端面をフラットに形成する必要があった。これに対し、本実施形態では、レンズホルダ１２のラジアル方向の端面をフラットな面とする必要がないため、第１５Ａ図に示すように、ラジアル方向の端面を肉抜き構造とすることができる。このように、レンズホルダ１２のラジアル方向の端部の不要な部分を肉抜きにして、形状を最適化し、レンズホルダ１２を軽量化することで、従来の対物レンズ駆動装置に比して、アクチュエータ可動部２６の加速度向上を図ることができる。また、レンズホルダ１２の端部を軽量化することで、アクチュエータ可動部２６の曲げや捩れの固有共振点でのエネルギーを小さくすることができ、対物レンズ１１に振動が伝達しにくくなる。したがって、高域での周波数特性を大幅に改善することができる。
第１６図は、本実施形態の対物レンズ駆動装置２５における周波数特性の評価結果を示している。第１６図において、グラフ線（ａ）は、レンズホルダ１２の駆動信号の振幅と、その応答との比に応じて定まるゲイン（ｄＢ）を示し、グラフ線（ｂ）は、駆動位相遅れを示している。第１６図に示す周波数特性と、第４図に示す従来の対物レンズ駆動装置５０における周波数特性と比較すると、第４図において数１０ＫＨｚの周波数エリアで現れた共振の影響が低減されていることがわかり、周波数特性が大きく改善できていることが確認できる。また、多少の変動はあるものの、ゲインは、周波数の増加に対して緩やかに減少していることが認められる。したがって、本実施形態の対物レンズ駆動装置２５を用いることで、光ディスク装置において、安定した対物レンズ位置の誤差検出によるサーボ動作が可能になり、また、動作帯域の向上、対物レンズ１１の傾き補正の最適化も可能になり、良好な記録・再生特性を実現できる。
第１７図は、本発明の第２実施形態の対物レンズ駆動装置の一部を平面図で示している。本実施形態の対物レンズ駆動装置２５ａでは、２つのセンサ１６ａ、１６ｂは、それぞれアクチュエータ可動部２６ａのダンパーボックス２１側（支点側）のシートコイル１５と対向する位置に取り付けられる。また、アクチュエータ可動部２６ａの支点側とは反対側のシートコイル１５は、２つ（１５Ａ、１５Ｂ）に分割されており、その中央に空間が設けられている。
対物レンズ駆動装置２５ａでは、分割された２つシートコイル１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ対向するように、磁石２２Ａ、２２Ｂが装着される。また、対物レンズ１１の直下には、図示しない立ち上げ用ミラーが配置されている。本実施形態では、レーザ光源から出射されたレーザ光は、図中、幅の広い矢印で示すように、分割された２つのシートコイル１５Ａ、１５Ｂの間の空間から、立ち上げ用ミラーを介して、対物レンズ１１に入射する。
本実施形態における２つのセンサ１６ａ、１６ｂと、アクチュエータ可動部２６ａとの位置関係は、第９図に示す第１実施形態における位置関係と同様である。したがって、第１実施形態と同様に、センサ１６ａ、１６ｂの出力の差分によって、アクチュエータ可動部２６ａのラジアル方向の変位が検出可能であり、センサ１６ａ、１６ｂの出力の和によって、アクチュエータ可動部２６ａのラジアルチルト方向の傾きが検出可能である。また、本実施形態においては、レーザ光を、シートコイル１５Ａ、１５Ｂ間の空間から、立ち上げ用ミラーに入射することができ、光ヘッド装置を薄型化することができる。このため、ノート型ＰＣに搭載されるような薄型の光ディスク装置に搭載可能な対物レンズ駆動装置を実現できる。
尚、上記実施形態では、第９図に示すように、２つのセンサ１６では、発光部１７と受光部１８を上下対称に配置したが、これに代えて、第１８図に示すように、２つのセンサ１６で、発光部１７と受光部１８を、左右対称に配置することもできる。このような構成を採用する場合には、アクチュエータ可動部２６のラジアルチルト方向の傾きは検出できないものの、センサ１６ａ、１６ｂの出力の差分をとることにより、第１０Ａ図〜第１０Ｃ図に示す場合と同様に、ラジアル方向の変位を検出可能である。
また、第９図では、シートコイル１５のラジアル方向の端部が、センサ１６ａ、１６ｂのラジアル方向の中心を通る位置に配置される例について示したが、これには限定されない。例えば、センサ１６ａ、１６ｂを、第１９図に示すように、センサ１６ａ、１６ｂのラジアル方向の中心が、シートコイル１５のラジアル方向の端部よりも外側になるように配置することができる。通常、アクチュエータ可動部２６の傾きは、中立位置を中心として、±１度程度の範囲で駆動される。第９図に示す配置では、シートコイル１５のラジアル方向の端部が中心を通る位置付近で変位する際には、シートコイル１５の変位に対して、センサ１６の出力の変化が急峻となり、中立位置付近の僅かな傾きを検出しにくいことがある。センサ１６ａ、１６ｂを、第１９図に示すように配置する場合には、第９図に示す場合に比して、中立位置付近でのセンサ１６の出力の変化が緩やかとなり、シートコイル１５の中立位置付近の僅かな変位を検出できる。
上記実施形態では、センサ１６を、シートコイル１５とタンジェンシャル方向に対向するように配置したが、これに代えて、第２０図、第２１図に示すように、センサ１６をアクチュエータ可動部２６とフォーカシング方向に対向させることもできる。この場合、レンズホルダ１２のフォーカシング方向の一部をフラットに形成し、そのフラットな面とセンサ１６とを対向させることにより、第１０Ａ図〜第１０Ｃ図、第１２Ａ図〜第１２Ｃ図と同様な動作により、アクチュエータ可動部２６の変位や傾きを検出できる。このような構成を採用する場合にも、レンズホルダ１２のラジアル方向の端面の相当なエリアをフラットに形成する必要がないため、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
上記実施形態では、２つのセンサ１６をシートコイル１５にタンジェンシャル方向から対向させたが、これに代えて、タンジェンシャル方向から対向させるセンサ１６を１つとすることもできる。センサ１６を１つとする場合には、例えば、シートコイル１５が中立位置にあるときのセンサ１６の出力を記憶しておき、その記憶した出力と、センサ１６の出力との差から、シートコイル１５の変位を演算すればよい。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の対物レンズ駆動装置および光ディスク装置は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正および変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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