(57)【要約】【課題】  光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能なレンズ用のアクチュエータを提供する。【解決手段】  レンズ１が円筒状のレンズホルダ２の内部に固定されている。仲介部材１２が送りねじ部材１１を挟み込むことで、レンズホルダ２と送りねじ部材１１とが繋がれる。ステッピングモータが送りねじ部材１１の一端に接続され、送りねじ部材１１を回転させ、仲介部材１２を介してレンズホルダ２を光軸方向に移動させる。レンズホルダ２はその外周側面を支持部材１３によって囲まれて支持され、すきまばめで嵌め合っているため、レンズホルダ２は支持部材１３に接しながら、レンズ１の光軸方向に摺り動く。このように、外周側面を支持されて摺接して摺り動くことにより、レンズホルダ２は姿勢を安定して移動することが可能となり、移動に伴って光軸ずれが発生することはない。【選択図】      図１
2005339750.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、
前記レンズを保持する筒状の可動部と、
前記可動部に作用し、前記可動部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記可動部の側面に接して、前記可動部を前記レンズの光軸方向に摺動可能に支持する支持機構と、
を有することを特徴とするレンズ用のアクチュエータ。
【請求項２】
前記可動部と前記支持機構とは、すきまばめで嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項３】
前記支持機構は、前記レンズの光軸方向に延出した筒状部材であり、前記可動部を外側から囲むことにより前記可動部を摺動可能に支持す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のアクチュエータ。
【請求項４】
前記支持機構は、前記レンズの光軸方向に延出した筒状部材であり、前記可動部の内部に挿入されて内側から前記可動部を摺動可能に支持す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のアクチュエータ。
【請求項５】
前記支持機構は、前記レンズの光軸方向に延びる溝部が形成された支持部材と、前記可動部を前記溝部に押さえつける第１の弾性体と、を含むことによって摺動可能に支持す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のアクチュエータ。
【請求項６】
前記可動部に仲介部材が設置され、
前記移動手段は、前記レンズの光軸方向に平行に延出され、前記仲介部材と噛み合う送りねじ部材と、前記送りねじ部材を回転させるステッピングモータと、からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項７】
前記仲介部材は、前記送りねじ部材と係合する２組のねじ山が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項８】
前記仲介部材を前記送りねじ部材に押さえつける第２の弾性体が、前記レンズの光軸を遮らないように前記可動部もしくは前記仲介部材の上面又は下面に設置されていることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項９】
前記移動手段は、前記可動部の一方の面に設置され、回転することにより前記可動部を前記レンズの光軸方向に移動させるカムであり、
前記可動部を押さえつける第３の弾性体が、前記レンズの光軸を遮らないように、前記カムが設置された一方の面の反対側の面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５のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記移動手段は、
前記可動部の側面に設置され、コイルが巻き付けられたコイル取り付け部と、
前記コイル取り付け部の両側に設置された一対の磁石と、を備え、
前記コイルに電流が流れることによって前記可動部を移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記移動手段は、
前記可動部の側面に設置され、コイルが巻き付けられたコイル取り付け部と、
前記コイル取り付け部の両側に設置された一対の磁石と、からなり、
前記筒状部材は、その一部が前記レンズの光軸方向に切り開かれ、前記コイル取り付け部は、前記切り開かれた部分に挿入されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ用のアクチュエータ。
【請求項１２】
光源と、
前記光源から射出された光を光情報記録媒体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させる請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータと、
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ヘッドと、
前記光ヘッドから出力された信号を受けてサーボ信号を算出する算出手段と、
前記サーボ信号に基づいて前記レンズ用のアクチュエータ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】
本発明は、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れを備えた光ディスク装置に関し、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、例えば記録媒体として光情報記録媒体（光ディスク）を使用して、情報を記録又は再生を行なう分野においては、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】
一般的に光情報記録媒体は、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、対物レンズと光透過層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、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、量産性を保ってＮＡ増加分に見合って角度精度を上げるのは困難である。
【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。また、複数の記録面が層状に重なっている多層記録媒体の記録再生を行う際にも、光透過層表面と各信号記録面との間の光学的厚さが異なるため、各信号記録面に集光する際の球面収差量がそれぞれ異なる。
【０００６】
尚、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。多層記録媒体の場合も、それぞれの信号記録面に至るまでの光透過層の厚みと屈折率によって、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１８乃至図２０に示すような、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１８は従来技術に係るアクチュエータの斜視図であり、図１９は従来技術に係るアクチュエータの上面図であり、図２０は従来技術に係るアクチュエータの側面図である。
【０００８】
図１８乃至図２０に示すように、従来技術に係るアクチュエータは、球面収差補正用のレンズ１がレンズホルダ２に取り付けられている。レンズホルダ２には、コイル３がレンズ１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２は、２枚の平行な板ばね４ａ、４ｂの一端で支持されている。２枚の平行な板ばね４ａ、４ｂの一端は、固定部材５によって固定されている。また、アクチュエータの厚さ方向（図におけるＸ方向）の両側からレンズ１及びレンズホルダ２を挟み込むように、一対の永久磁石６がコイル３と微小の間隔を保って配置されている。永久磁石６は、鋼板等の強磁性体からなるヨーク７に取り付けられ、ヨーク７がベース８に取り付けられている。この一対の永久磁石６は、同じ極、例えばＮ極が対向するように配置されており、図１８において、矢印Ａの方向に磁化している。ベース８と平行な板ばね４ａ、４ｂとは固定部材５で固定されている。
【０００９】
そして、コイル３に電流を流すと、永久磁石６で発生した磁場中を電流が通過することになり、コイル３にローレンツ力が発生する。例えば、矢印Ｂの方向に電流を流すと、ベース８から離れる方向（矢印Ｚ１の方向）にローレンツ力が働く。これによって、レンズホルダ２にはレンズ１の光軸方向に力が加わる。レンズホルダ２は平行な板ばね４ａ、４ｂで支持されているため、このローレンツ力によって板ばね４ａ、４ｂが撓み、レンズホルダ２は光軸方向（矢印Ｚ１の方向）に移動する。
【００１０】
このように、球面収差補正用のレンズ１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、光情報記録媒体で発生する球面収差を相殺していた。
【００１１】
また、球面収差を補正する方法として、図２１及び図２２に示すような、ガイドレール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２）。図２１は従来技術に係るアクチュエータにおけるレンズ駆動機構の上面図であり、図２２は従来技術に係るアクチュエータにおけるレンズ駆動機構の側面図である。
【００１２】
図２１及び図２２に示すように、球面収差補正用のレンズ１が取り付けられたレンズホルダ２は、２本のガイドレール９によって光軸方向（Ｚ方向）に移動可能に支持されている。これらのガイドレール９はレンズ１の光軸方向に平行に延出されている。ガイドレール９は、レンズホルダ２に形成された矩形状の貫通穴を介して貫通されている。このように貫通穴を通してガイドレール９をレンズホルダ２に貫通させることにより、レンズホルダ２の軸周りの回転方向の自由度を拘束している。
【００１３】
ねじ山３２は、レンズホルダ２に取り付けられ、レンズホルダ２と送りねじ部材１１とを繋ぐように構成されている。ねじ山３２の送りねじ部材１１に付勢される側には、らせん状のねじ山が形成されている。送りねじ部材１１は、レンズ１の光軸方向（Ｚ方向）に平行に延出され、ねじ山３２と噛み合うような螺旋状のねじ山を有している。
【００１４】
ステッピングモータ１０は送りねじ部材１１の一端に接続され、この送りねじ部材１１を回転させ、ねじ山３２を介してレンズホルダ２をレンズ１の光軸方向（Ｚ方向）に移動させる。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−１１５１２７号公報（第１０図）
【特許文献２】特開２００３−４５０６８号公報（段落［００２８］−［００５２］、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１に記載されている平行な板ばねを用いたアクチュエータの場合、レンズホルダ２が移動するにつれて光軸ずれが大きくなり、収差が発生してしまう問題があった。更に、板ばねを使用しているため、大きな移動距離をとることが難しいという問題がある。また、外部からの熱や振動によりレンズホルダ２の位置が変動してしまうため、フィードバック回路が必要となる場合が多い。
【００１７】
また、特許文献２に記載されているアクチュエータの場合、ガイドレール９を用いることにより、レンズホルダ２の変位による光軸ずれを抑えることが可能となる。しかしながら、レンズホルダ２を円滑に移動させるためには、２本のガイドレール９と２つの貫通穴とをそれぞれ厳密に平行に形成する必要がある。しかし、実際の問題として、レンズホルダ２を円滑に移動させることが可能なように、ガイドレール９と貫通穴とを高精度に平行に形成することは容易ではないため、レンズホルダ２を円滑に移動させることは困難であった。
【００１８】
本願発明は上記の問題を解決するものであり、レンズが取り付けられたレンズホルダを平行に移動させ、光軸をずらすことなくレンズを移動させることにより、コマ収差や非点収差等の収差の発生を抑制し、光情報記録媒体上での収差の少ないビームスポットを生成することを目的とする。
【００１９】
また、外部からの衝撃や振動によるレンズホルダの位置ずれを抑制することで、光軸がずれることなくレンズを移動させることを目的とする。
【００２０】
更に、ステッピングモータによりレンズホルダを移動させることで、位置決め精度を高くし、レンズホルダの可動範囲を広くすることを目的とする。
【００２１】
また、部品点数を削減して簡易な構造とし、組み立てや光ヘッドへの搭載を容易かつ高精度に行うことが可能な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】
【００２２】
請求項１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、前記レンズを保持する筒状の可動部と、前記可動部に作用し、前記可動部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、前記可動部の側面に接して、前記可動部を前記レンズの光軸方向に摺動可能に支持する支持機構と、を有することを特徴とするレンズ用のアクチュエータである。
【００２３】
移動手段は可動部をレンズの光軸方向に移動させる。光源から射出された光はレンズに入射し、そのレンズの移動により球面収差が変化させられる。レンズを透過した光は、対物レンズにより光情報記録媒体の情報記録面に集光される。レンズを保持している可動部は、支持機構により支持されているため、可動部はその支持部材に接して光軸方向に摺り動くことになる。また、円筒状の可動部の側面が支持機構と接しているため、接触部分が多くなり、可動部は位置ずれを起こすことなく光軸方向に摺り動くことになる。位置ずれが生じないため、光軸をずらすことなくレンズを光軸方向に移動させることが可能となり、光軸ずれによる別の収差はほとんど発生しない。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記可動部と前記支持機構とは、すきまばめで嵌合していることを特徴とするものである。
【００２５】
可動部と支持部材とがすきまばめで嵌め合っているため、可動部は支持部材に接しながら摺り動くことになる。
【００２６】
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のアクチュエータであって、前記支持機構は、前記レンズの光軸方向に延出した筒状部材であり、前記可動部を外側から囲むことにより前記可動部を摺動可能に支持することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項４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のアクチュエータであって、前記支持機構は、前記レンズの光軸方向に延出した筒状部材であり、前記可動部の内部に挿入されて内側から前記可動部を摺動可能に支持することを特徴とするものである。
【００２８】
可動部は支持部材により外側から囲むように支持されているか、又は、可動部の内側に支持部材が挿入されて支持されているため、光軸方向に移動する際には、支持部材に接しながら摺り動くことになる。また、可動部と支持部材とが接触する部分が多くなるため、可動部は位置ずれを起こすことなく安定して移動する。
【００２９】
請求項５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のアクチュエータであって、前記支持機構は、前記レンズの光軸方向に延びる溝部が形成された支持部材と、前記可動部を前記溝部に押さえつける第１の弾性体と、を含むことによって摺動可能に支持することを特徴とするものである。
【００３０】
支持部材の溝により可動部を支持し、その反対側には弾性体を設置して可動部を押さえ付ける。溝に可動部が嵌ることで、溝の２つの角で可動部を支持する。そして、反対側から弾性体により押し付けることで可動部を安定に支持する。可動部が移動する際には、支持部材の溝と弾性体に接しながらレンズの光軸方向に摺り動く。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記可動部に仲介部材が設置され、前記移動手段は、前記レンズの光軸方向に平行に延出され、前記仲介部材と噛み合う送りねじ部材と、前記送りねじ部材を回転させるステッピングモータと、からなることを特徴とするものである。
【００３２】
ステッピングモータにより送りねじ部材を回転させると、送りねじ部材と噛み合っている仲介部材に回転力が加わり、仲介部材を介して可動部に回転力が伝達される。そして、その力により可動部は光軸方向に移動する。このように、ステッピングモータにより可動部を移動させることにより、位置決め精度が高くなり、また、可動部の可動範囲を広くすることが可能となる。
【００３３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記仲介部材は、前記送りねじ部材と係合する２組のねじ山が形成されていることを特徴とするものである。
【００３４】
仲介部材に２組のねじ山を形成することにより、送りねじ部材と仲介部材との噛み合いが良好になる。つまり、可動部を安定して移動させるのであれば、仲介部材のねじ山の数を増やせば良いが、その分、送りねじ部材との摩擦が多くなり、滑らかに移動させることが困難となる。また、ねじ山の数を減らすと、その分、可動部が不安定となり、光軸ずれが生じてしまう。従って、ねじ山の数を２組にすることで、可動部を安定に、かつ、摩擦が少ない状態で移動させることが可能となる。
【００３５】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記仲介部材を前記送りねじ部材に押さえつける第２の弾性体が、前記レンズの光軸を遮らないように前記可動部もしくは前記仲介部材の上面又は下面に設置されていることを特徴とするものである。
【００３６】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記移動手段は、前記可動部の一方の面に設置され、回転することにより前記可動部を前記レンズの光軸方向に移動させるカムであり、前記可動部を押さえつける第３の弾性体が、前記レンズの光軸を遮らないように、前記カムが設置された一方の面の反対側の面に設置されていることを特徴とするものである。
【００３７】
カムが回転することにより可動部はレンズの光軸方向に移動する。例えば、可動部の一方の面（例えば、下面）にカムを配置し、カムが配置されている面の反対側の面（例えば、上面）に弾性体を配置すると、カムの径が最も大きいときには可動部は最上位まで移動し、カムの径が最も小さいときには可動部は最下位まで移動する。カムが設置されている面の反対側の面に弾性体を設置することにより、可動部は弾性体によりカムの方向に押され、カムの半径が大から小になるとき、可動部はカムに向かって移動する。このようにカムが回転することにより、可動部をレンズの光軸方向に移動させることができる。可動部は支持体により支持されているため、支持体に接しながら光軸方向に摺り動くことになる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記移動手段は、前記可動部の側面に設置され、コイルが巻き付けられたコイル取り付け部と、前記コイル取り付け部の両側に設置された一対の磁石と、を備え、前記コイルに電流が流れることによって前記可動部を移動させることを特徴とするものである。
【００３９】
コイルに電流を流すと、その電流は磁石で発生した磁場中を通過することになり、コイルにローレンツ力が発生する。そのローレンツ力がコイル取り付け部を介して可動部に伝わり、可動部が移動する。このとき、可動部は支持部材に摺動可能に支持されているため、支持部材に接しながら摺り動くことになる。
【００４０】
請求項１１に記載の発明は、請求項３に記載のレンズ用のアクチュエータであって、前記移動手段は、前記可動部の側面に設置され、コイルが巻き付けられたコイル取り付け部と、前記コイル取り付け部の両側に設置された一対の磁石と、からなり、前記筒状部材は、その一部が前記レンズの光軸方向に切り開かれ、前記コイル取り付け部は、前記切り開かれた部分に挿入されていることを特徴とするものである。
【００４１】
請求項１２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させる請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のレンズ用のアクチュエータと、を有することを特徴とする光ヘッドである。
【００４２】
光源から射出された光は対物レンズにより光情報記録媒体上に集光される。このとき、光源と対物レンズとの間の光路に設置されたレンズをアクチュエータにより光軸上で移動させることにより、光ヘッドの光学系で発生する球面収差を調整し、光情報記録媒体において発生する収差を相殺する。
【００４３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の光ヘッドと、前記光ヘッドから出力された信号を受けてサーボ信号を算出する算出手段と、前記サーボ信号に基づいて前記レンズ用のアクチュエータ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】
【００４４】
請求項１に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、支持機構は可動部の側面に接して可動部を支持することで、接触部分が多くなり、可動部を平行に摺動させることが可能となる。その結果、移動に伴って発生し得るレンズの光軸ずれや傾きによるコマ収差や非点収差等の収差の発生を抑制することができるため、他の収差を発生させることなく、光情報記録媒体で発生する球面収差を良好に相殺し、光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能となる。
【００４５】
また、請求項２に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、可動部と支持機構とをすきまばめで嵌合させているため、可動部を安定して移動させることが可能となる。その結果、収差の発生を抑制することができるため、光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能となる。
【００４６】
また、請求項３に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、可動部の外側から筒状の支持部材により囲んで支持することにより、広い範囲でレンズホルダを支持することができ、レンズホルダをレンズの光軸に平行に移動させることが可能となる。その結果、収差の発生を抑制することができるため、光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能となる。また、広い範囲でレンズホルダを支持することができるため、外部からの衝撃や振動によるレンズホルダの位置ずれを抑制することが可能となる。
【００４７】
また、請求項４に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、可動部の内部に筒状の支持部材を挿入して可動部を支持することにより、広い範囲でレンズホルダを支持することができ、可動部をレンズの光軸に平行に移動させることが可能となる。その結果、収差の発生を抑制することができるため、光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能となる。また、広い範囲で可動部を支持することができるため、外部からの衝撃や振動による可動部の位置ずれを抑制することが可能となる。
【００４８】
また、請求項５に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、支持部材の溝に可動部を嵌め込み、更に、その反対側から弾性体により可動部を溝方向に押し付けることにより、可動部を安定して支持することが可能となる。そのことにより、可動部をレンズの光軸方向に平行に移動させることが可能となる。その結果、収差の発生を抑制することができるため、光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能となる。また、溝部と弾性体とで挟んで可動部を支持するため、外部からの衝撃や振動による可動部の位置ずれを抑制することが可能となる。
【００４９】
また、請求項６に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、上記効果に加えて、ステッピングモータにより可動部を移動させることで、可動部の位置決め精度を高くすることができるため、可動部の位置を位置センサでフィードバック制御する必要がない。更に、従来技術のように板ばねを用いて可動部を場合に比べて、可動部の可動範囲を広くすることが可能となるため、記録媒体の多層化が進んでも収差の発生を抑制することが可能となる。
【００５０】
また、請求項７に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、送りねじ部材と噛み合う仲介部材に２組のねじ山を形成することにより、可動部を安定に、かつ、摩擦が少ない状態で円滑に移動させることが可能となる。
【００５１】
また、請求項８に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、可動部もしくは仲介部材の上面又は下面かに弾性体を設置して可動部を押さえることにより、仲介部材と送りねじ部材との接触部が安定し、可動部の位置を精密に決定することが可能となる。
【００５２】
また、請求項１乃至請求項１１に記載のレンズ用のアクチュエータによれば、板ばねやガイドレール等を用いる必要がないため、従来技術に係るアクチュエータと比べて部品点数を削減することが可能となる。部品点数が少なくなり、構造が簡易であるため、アクチュエータを容易に組み立てることができ、更に、光ヘッドへの搭載を容易かつ高精度に行うことが可能となる。
【００５３】
また、請求項１２に記載の光ヘッド及び請求項１３に記載の光ディスク装置によれば、本願発明のレンズ用のアクチュエータを搭載することにより、光情報記録媒体上で収差の少ないビームスポットを生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータについて、図１乃至図１７を参照しつつ説明する。
【００５５】
［第１の実施の形態］
本願発明の第１の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの構成及び作用について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は第１の実施形態に係るアクチュエータの上面図である。図２は第１の実施形態に係るアクチュエータの側面図である。図３は仲介部材の構成を示す斜視図である。
【００５６】
（構成）
図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係るアクチュエータは、球面収差補正用のレンズ１が、内部が取り除かれた円筒状のレンズホルダ２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２の材料としては一般的な、アルミ合金や、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、液晶ポリマー等を用いればよい。また、後述する摺動性を考慮して、低摩擦係数、低摩擦量を特徴とするポリアセタールを用いると非常に有効である。
【００５７】
仲介部材１２は、レンズ１の光軸と平行になるように、円筒状のレンズホルダ２の側面に一体的に形成され、レンズホルダ２と送りねじ部材１１とを繋ぐように構成されている。また、図３に示すように、仲介部材１２の送りねじ部材１１に付勢される側には、間隔を空けて螺旋状のねじ山１２ａが２組構成されている。送りねじ部材１１は、レンズ１の光軸方向に平行に延出され、仲介部材１２と噛み合うような螺旋状のねじ山１１ａを有している。仲介部材１２のねじ山１２ａと送りねじ部材１１のねじ山１１ａとが係り合っている。つまり、仲介部材１２が送りねじ部材１１を挟み込み、仲介部材１２のねじ山１２ａと送りねじ部材１１のねじ山１１ａが噛み合うことにより、レンズホルダ２と送りねじ部材１１とが繋がれる。
【００５８】
また、動力となるステッピングモータ１０は、送りねじ部材１１の一端に接続され、送りねじ部材１１を回転させ、仲介部材１２を介してレンズホルダ２をレンズ１の光軸方向に移動させる。
【００５９】
レンズホルダ２は外周側面を支持部材１３によって囲まれて支持されている。支持部材１３にはレンズホルダ２を挿入する円筒状の挿入穴が形成されている。レンズホルダ２はその挿入穴に挿入され、外周側面を支持部材１３により囲まれて支持されている。また、指示部材１３には使用温度による熱膨張・収縮で摺動性を損なわないように、レンズホルダ２と同一の材料を用いることが基本的に望ましい。しかし、レンズホルダ２にアルミ合金等の金属材料を用いる場合は、含油軸受を用いるのも良い。この含油軸受は、空孔の中に油が含有されており、レンズホルダ２が摺動することで発生する熱により含有された油がしみ出し、レンズホルダ２との間に油膜を形成するという特性を有する。
【００６０】
レンズホルダ２と支持部材１３とのはめあい公差は、例えばＪＩＳ  Ｂ  ０４０１におけるすきまばめで、ｈ９−Ｈ９よりも厳密であれば良い。このすきまばめ公差であれば、
レンズホルダ２を移動させる際に、レンズ１の光軸ずれを一般的な許容範囲である数１０〜１００［μｍ］以内に収めることができる。尚、当然ではあるが、レンズ１の光軸ずれはできるだけ小さいほうが望ましいので、はめあい光差は、光ヘッドの光学設計とレンズホルダ２及び支持部材１３の寸法精度の安定性に応じて適宜設定する。
【００６１】
また、支持部材１３の一部は、レンズ１の光軸方向に沿って少なくとも仲介部材１２の幅より広く切り開かれた形状となっている。その切り開かれた部分に仲介部材１２が挿入され、その切り開かれた部分に沿って仲介部材１２はレンズ１の光軸方向に移動する。円筒状のレンズホルダ２はその側面を支持部材１３により支持され、支持部材１３に沿ってレンズ１の光軸方向に摺動することになる。また、支持部材１３は、本実施形態に係るアクチュエータを収容するハウジングと一体的に成型しても良く、別個に作製し、ハウジングに設置しても良い。
【００６２】
尚、仲介部材１２のねじ山１２ａを１組にすることも可能であるが、１組にすると送りねじ部材１１の回転に応じてレンズホルダ２を傾けさせようとする応力が生じ、摺動性を損なうため、本実施形態では２組とした。また、その応力を抑えるためにねじ山１２ａの数を増やすことも考えられるが、送りねじ部材１１のねじ山１１ａと接触する部分が多くなるため、その分、摩擦が多くなり、円滑にレンズホルダ２を移動させることが困難となってしまう。従って、レンズホルダ２を安定にするとともに摩擦を軽減するために、ねじ山１２ａの数を少なくし、その数を２組としている。
【００６３】
また、レンズホルダ２と仲介部材１２は別個に作製して樹脂等で固定しても良いが、機械強度を重視して一体的に作製しても良い。
【００６４】
また、レンズホルダ２もしくは仲介部材１２の上下いずれかの面に、光軸を遮らないようにばね（図示しない）を設けても良い。このばねの他端は、例えばハウジング又は支持部材１３に取り付けられ、ばねはレンズ１の光軸方向に伸縮する。このようにばねを取り付けると、仲介部材１２の送りねじ山１２ａと送りねじ部材１１のねじ山１１ａとが、上下どちらか一方に押し付けられるため、ねじ山同士の噛み合わせのガタによる位置ずれを抑えることが可能となる。位置ずれを抑えることにより、レンズ１を含む可動部の位置を精密に決定することが可能となる。尚、このばねが本願発明の「第２の弾性体」に相当する。
【００６５】
（作用）
以上のような構成を有するアクチュエータによると、以下のような好適な作用を奏することが可能となる。本実施形態に係るアクチュエータを使用する場合、ステッピングモータ１０と電気回路基板（図示しない）をリード線等で接続し、ステッピングモータ１０に電流を流すことにより駆動を制御する。
【００６６】
まず、ステッピングモータ１０に電流を流してステッピングモータ１０を駆動することにより、送りねじ部材１１を回転させる。送りねじ部材１１が回転するとその回転力が仲介部材１２に伝達され、レンズホルダ２がレンズ１の光軸方向に移動する。レンズホルダ２の移動量はステッピングモータ１０へのパルス電流印加回数によって決定されるため、移動後の位置を位置センサでフィードバック制御する必要はない。
【００６７】
レンズホルダ２はその外周側面を支持部材１３によって囲まれて支持され、すきまばめで嵌め合っているため、レンズホルダ２は支持部材１３に接しながら、レンズ１の光軸方向に摺り動く。このように、外周側面を支持され、摺接して摺り動くことにより、レンズホルダ２は姿勢を安定して移動することが可能となり、移動に伴ってずれや傾きが発生することはほとんどない。そのことにより、レンズの光軸ずれや傾きを小さく抑えることができるため、コマ収差や非点収差等の他の収差の発生を抑えることが可能となる。また、仲介部材１２が挿入されている部分を除いて、レンズホルダ２は支持部材１３により外周側面を囲まれて支持されているため、外部からの振動や熱等による光軸ずれを小さく抑えることが可能となる。
【００６８】
また、ステッピングモータ１０が駆動して送りねじ部材１１が回転することにより、レンズホルダ２に光軸周りに回転モーメントが発生する場合がある。そのような場合であっても、レンズホルダ２は光軸周りに回転するだけであるので、レンズホルダ２に光軸ずれが発生することはない。つまり、レンズホルダ２は円筒状の形状をしているため、光軸周りに回転しても光軸ずれが発生することはない。
【００６９】
［第２の実施の形態］
本願発明の第２の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの構成及び作用について、図４及び図５を参照しつつ説明する。図４は第２の実施形態に係るアクチュエータの上面図であり、図５は第２の実施形態に係るアクチュエータの側面図である。
【００７０】
（構成）
図４及び図５に示すように、球面収差補正用のレンズ１が円筒状のレンズホルダ２の上面に樹脂で固定されて取り付けられている。また、円筒状のレンズホルダ２の内側には、レンズホルダ２の下面から円筒状の支持部材１３が挿入され、レンズホルダ２はこの支持部材１３によって内側から支持されている。尚、レンズホルダ２と支持部材１３とのはめあい公差は、第１の実施形態におけるはめあい公差と同じである。
【００７１】
仲介部材１２、送りねじ部材１１、及びステッピングモータ１０の構成は、第１の実施形態に係るアクチュエータと同じである。仲介部材１２は、レンズ１の光軸と平行になるように、円筒状のレンズホルダ２の側面に一体的に形成され、レンズホルダ２と送りねじ部材１１とを繋ぐように構成されている。この点は第１の実施形態と同じであるが、第１の実施形態においてはレンズホルダ２の外周側面を支持部材１３で囲って支持しているため、支持部材１３の一部を切り開いたような形状とする必要がある。
【００７２】
本実施形態においては、レンズホルダ２の内部に支持部材１３を挿入して支持しているため、レンズホルダ２と支持部材１３との接触部を互いに完全な円筒形状とすることができ、その結果、形状安定性に優れた、嵌め合い精度の高いアクチュエータとすることが可能となる。また、完全な円筒形状とすることによって、熱膨張・収縮による変形を小さく均等に保つことが可能となるため、温度によって摺動性を損なわない、使用温度の広い光りヘッドを提供することが可能となる。
【００７３】
尚、第２の実施形態に係るアクチュエータにおいても、第１の実施形態と同様に、レンズホルダ２の上面もしくは仲介部材１２に光軸を遮らないようにばねを設けて良い。
【００７４】
第１の実施形態に係るアクチュエータと同様に、ステッピングモータ１０を駆動させて送りねじ部材１１を回転させることで、仲介部材１２を介してレンズホルダ２をレンズ１の光軸方向に移動させる。円筒状のレンズホルダ２は内側から支持部材１３により支持され、それらはすきまばめで嵌め合っているため、レンズホルダ２は光軸方向に摺り動く。
【００７５】
このように、レンズホルダ２は、内周側面が支持され、支持部材１３に摺接して光軸方向に摺り動くことにより、レンズに光軸ずれや傾きはほとんど発生しない。その結果、コマ収差や非点収差等の他の収差の発生を抑えることが可能となる。また、レンズホルダ２は支持部材１３が内部に挿入されて支持されているため、外部からの振動や熱による光軸ずれを小さく抑えることが可能となる。
【００７６】
また、ステッピングモータ１０が駆動して送りねじ部材１１が回転することにより、レンズホルダ２に光軸周りに回転モーメントが発生する場合があるが、そのような場合であっても、レンズホルダ２は光軸周りに回転するだけであるので、レンズホルダ２に光軸ずれが発生することはない。つまり、レンズホルダ２は円筒状の形状をなしているため、光軸周りに回転しても光軸ずれが発生することはない。
【００７７】
尚、レンズホルダ２を上方に移動させると、支持部材１３と接触する部分が少なくなる。従って、レンズホルダ２を上方に移動させるほど、支持される部分が少なくなるため、レンズホルダ２は不安定となり、光軸ずれが発生するおそれがある。しかしながら、球面収差を補正するためにレンズ１を移動させる距離は、通常、数ｍｍ以内に光学設計することが可能なため、その長さと比べてレンズホルダ２の長さを十分長くすれば、レンズホルダ２が不安定になることはない。つまり、レンズホルダ２を数ｍｍ移動させたとしても、レンズホルダ２を十分に支持できるだけレンズホルダ２の長さを十分に長くしておけば、レンズホルダ２が不安定になることはなく、光軸ずれも生じることもない。
【００７８】
［第３の実施の形態］
本願発明の第３の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの構成及び作用について、図６及び図７を参照しつつ説明する。図６は第３の実施形態に係るアクチュエータの上面図であり、図７は第３の実施形態に係るアクチュエータの側面図である。
【００７９】
図６及び図７に示すように、球面収差補正用のレンズ１が円筒状のレンズホルダ２の内部に樹脂で固定されて取り付けられている。
【００８０】
平面を有する支持部材１３には、その平面にレンズ１の光軸方向に延びる支持溝１５が形成され、その支持溝１５はレンズホルダ２の側面に接している。レンズホルダ２の側面が支持溝１５に嵌め込まれることにより、支持溝１５の２つの角でレンズホルダ２の一方の側面を支持する。この支持溝１５の幅を、レンズホルダ２の直径よりも短くすることで、支持溝１５の２つの角でレンズホルダ２を支持することができる。
【００８１】
また、支持溝１５が接している側面の反対側の側面には、支持部材１３から延びている板ばね１４が接している。支持溝１５の２つの角がレンズホルダ２の外周側面の２箇所に接して支持し、更に、支持溝１５が支持している側面の反対側から板ばね１４により支持溝１５の方向に押し付けられている。つまり、レンズホルダ２は、一方の側面からは支持溝１５によって支持され、その反対側の側面からは板ばね１４によって支持されることになる。このように、支持溝１５と板ばね１４とによりレンズホルダ２を挟み込むことにより、レンズホルダ２の姿勢が安定する。尚、板ばね１４が本願発明の「第１の弾性体」に相当する。
【００８２】
仲介部材１２、送りねじ部材１１、及びステッピングモータ１０の構成は、第１及び第２の実施形態と同じである。また、板ばね１４のレンズホルダ２を支持溝１５に押し付ける力を適当に調整することで、摩擦力によって停止位置が決まるため、仲介部材１２の送りねじ山と送りねじ部材１１のねじ山１１ａとの噛み合わせのガタによる位置ずれを考慮する必要はない。
【００８３】
第１及び第２の実施形態に係るアクチュエータと同様に、送りねじ部材１１を回転させることにより、仲介部材１２を介してレンズホルダ２をレンズ１の光軸方向に移動させる。レンズホルダ２は支持部材１３と板ばね１４により支持されているため、レンズホルダ２は光軸方向に摺り動き、支持溝１５の精度を高く保つことにより、レンズに光軸ずれや傾きはほとんど発生しない。その結果、コマ収差や非点収差等の他の収差の発生を抑制することが可能となる。さらに、支持溝１５と板ばね１４により挟んで支持することにより、外部からの振動や熱による光軸ずれを小さく抑えることができる。
【００８４】
また、ステッピングモータ１０が駆動して送りねじ部材１１が回転することにより、レンズホルダ２に光軸周りに回転モーメントが発生する場合があるが、そのような場合であっても、レンズホルダ２は支持溝１５と板ばね１４の支持により、光軸周りに回転するだけであるので、レンズホルダ２に光軸ずれが発生することはない。つまり、レンズホルダ２は円筒状の形状をなしているため、光軸周りに回転しても光軸ずれが発生することはない。
【００８５】
［第４の実施の形態］
本願発明の第４の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの構成及び作用について、図８及び図９を参照しつつ説明する。図８は第４の実施形態に係るアクチュエータの正面図であり、図９は第４の実施形態に係るアクチュエータの側面図である。
【００８６】
図８及び図９に示すように、球面収差補正用のレンズ１が円筒状のレンズホルダ２の内部に樹脂で固定されている。レンズホルダ２の上面には光軸を遮らないように、光軸方向に伸縮可能なばね３４が設置されている。そのばね３４の他端は支持部材１３に固定されている。また、レンズホルダ２の下面には、レンズホルダ２の縁の部分にカム３３が設置されている。尚、ばね３４が本願発明の「第３の弾性体」に相当する。尚、カム３３とばね３４とが反対の面に設置されていても良い。例えば、レンズホルダ２の下面にばね３４が設置され、上面にカム３３が設置されていても良い。
【００８７】
カム３３には貫通穴が形成されており、その貫通穴にステッピングモータ１０の軸１０ａが挿入されている。そして、ステッピングモータ１０を駆動させて軸１０ａを回転させると、軸１０ａを介してカム３３は回転させられ、レンズホルダ２を押し上げたり、下げたりする。カム３３の径が大から小になるとき、レンズホルダ２はばね３４により押し下げられる。また、カム機構は１回転すると元の位置に戻るため、ステッピングモータ１０の分解能では制御される位置の精度が不十分である場合がある。この場合はカム３３とステッピングモータ１０とは連結せず、ギアを用いて回転比を落とせば良い。
【００８８】
また、第１の実施形態に係るアクチュエータと同様に、レンズホルダ２は外周側面を支持部材１３によって囲まれて支持されている。本実施形態に係るアクチュエータにおいては、第１の実施形態に係るアクチュエータと異なり仲介部材１２が設置されていない。従って、仲介部材１２を挿入するために支持部材１３の一部を切り開いたような形状とする必要はないため、レンズホルダ２と支持部材１３との接触部を互いに完全な円筒形状とすることができ、形状安定性に優れ、嵌め合い精度が高く、温度によって摺動性を損なわない、使用温度の広いアクチュエータとすることが可能となる。
【００８９】
また、レンズホルダ２と支持部材１３とのはめあい公差は、第１の実施形態おけるはめあい公差と同じである。また、本実施形態においてはレンズホルダ２の外周側面を支持部材１３により囲んで支持したが、第２の実施形態に係るアクチュエータのようにレンズホルダ２の内部に支持部材１３を挿入して内部から支持しても良く、更に、第３の実施形態に係るアクチュエータのように支持溝１５と板ばね１４とで支持しても良い。
【００９０】
以上のような構成を有するアクチュエータによると、第１乃至第３の実施形態に係るアクチュエータと同様に、レンズホルダ２を摺り動かすことで光軸ずれや傾きがほとんど発生せず、コマ収差や非点収差等の他の収差の発生を抑えることが可能となる。また、外部からの振動や熱による光軸ずれを小さくすることができる。
【００９１】
［第５の実施の形態］
本願発明の第５の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの構成及び作用について図１０乃至図１２を参照しつつ説明する。図１０は第５の実施形態に係るアクチュエータの上面図であり、図１１は第５の実施形態に係るアクチュエータのコイル取り付け部の側面図であり、図１２は第５の実施形態に係るアクチュエータのコイル取り付け部の構成を示す斜視図である。
【００９２】
図１０に示すように、コイル取り付け部材３５は、レンズ１の光軸と平行になるように、円筒状のレンズホルダ２の側面に一体的に形成されている。また、コイル取り付け部３５の表面には、図１２に示すように、コイル３が巻き付けられている。図１２にはコイル取り付け部３５の片面だけが示されているが、コイル３はその反対側の面にも同じように巻き付けられている。
【００９３】
また、図１０及び図１１に示すように、コイル取り付け部３５のコイル３が巻きつけられた面から所定の距離を離して、コイル取り付け部３５を挟むように一対の永久磁石６ａ及び永久磁石６ｂが配置されている（図中、Ｙ方向からコイル取り付け部３５を挟むように永久磁石６ａ、６ｂが配置されている）。また、永久磁石６ａ及び永久磁石６ｂにはコイル３に面する反対の面にヨーク７が取り付けられている。ヨーク７には、軟磁性材料である軟鋼や鍛鉄等が用いられる。磁性材料を用いることにより、永久磁石６ａ、６ｂとヨーク７とで磁路を形成し、永久磁石６ａ及び永久磁石６ｂ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。
【００９４】
また、図１０に示すように、コイル３の左右の辺（図中、Ｚ方向に延びる辺）が一対の永久磁石６ａ、６ｂの間に挟まれないように、永久磁石６ａ、６ｂが配置されている。一方、図１１に示すように、コイル３の上下の辺（図中、Ｘ方向に延びる辺）が一対の永久磁石６ａ、６ｂに挟まれるように、永久磁石６ａ、６ｂが配置されている。永久磁石６ａ及び永久磁石６ｂの構成について、図１１を参照しつつ詳しく説明する。
【００９５】
図１１に示すように、例えば、永久磁石６ａは上側がＮ極に磁化し、下側がＳ極に磁化している。コイル取り付け部３５を間にして永久磁石６ａに対向する位置に配置されている永久磁石６ｂは上側がＳ極に磁化し、下側がＮ極に磁化している。つまり、永久磁石６ａと永久磁石６ｂとは、互いに異なる極に磁化されている。図１１に磁力線の方向を矢印Ａと矢印Ｂとで示す。永久磁石６ａ、６ｂの上半分側は永久磁石６ａから永久磁石６ｂの方向（矢印Ａの方向）に磁場が発生している。一方、永久磁石６ａ、６ｂの下側は永久磁石６ｂから永久磁石６ａの方向（矢印Ｂの方向）に磁場が発生している。
【００９６】
尚、永久磁石６ａと永久磁石６ｂとは、互いに異なる極に磁化されていれば良いため、永久磁石６ａの上側がＳ極に磁化し、下側がＮ極に磁化し、永久磁石６ｂの上側がＮ極に磁化し、下側がＳ極に磁化していても良い。図１１には、かっこ書きでそれらの極を示す。
【００９７】
また、第１の実施形態に係るアクチュエータと同様に、レンズホルダ２は外周側面を支持部材１３によって囲まれて支持されている。尚、レンズホルダ２と支持部材１３とのはめあい公差は、第１の実施形態おけるはめあい公差と同じである。また、第２の実施形態に係るアクチュエータのようにレンズホルダ２の内部に支持部材１３を挿入して内部から支持しても良く、更に、第３の実施形態に係るアクチュエータのように支持溝１５と板ばね１４とで支持しても良い。
【００９８】
（作用）
以上のような構成を有するアクチュエータによると、以下のような好適な作用を奏することが可能となる。まず、このアクチュエータを使用するために、コイル３の一端を電気回路基板へ接続する。
【００９９】
そして、コイル３に電流を流す。例えば、図１２に示すように、矢印Ｃの方向に電流を流す。コイル３に流れる電流は、永久磁石６ａと永久磁石６ｂとで発生した磁場中を通過することにより、コイル３にローレンツ力が発生する。
【０１００】
ここで、コイル３に発生するローレンツ力の方向と大きさについて説明する。図１２に示すように、コイル３の上側の辺（Ｘ方向に延びる辺）には下方向（矢印Ｚ１の方向）にローレンツ力が働く。また、コイル３の下側の辺（Ｘ方向に延びる辺）にも下方向（矢印Ｚ１の方向）にローレンツ力が働く。このように、コイル３の上側と下側には同じ方向（矢印Ｚ１の方向）にローレンツ力が働くことになる。従って、レンズホルダ２にはコイル取り付け部３５を介して下方向に力が働き、下方向に移動する。
【０１０１】
第１乃至第４の実施形態に係るアクチュエータと同様に、レンズホルダ２は支持部材１３により支持されているため、その支持部材１３に摺接して下方向に摺り動く。そのことにより、レンズに光軸ずれや傾きがほとんど発生せず、コマ収差や非点収差等の他の収差の発生を抑えることが可能となる。また、外部からの振動や熱による光軸ずれを小さくすることも可能となる。
【０１０２】
尚、図１０に示すように、コイル３の左右の辺（Ｚ方向に延びる辺）が永久磁石６ａ、６ｂの間に挟まれないように、永久磁石６ａ、６ｂが配置されている。仮にコイル３の左右の辺（Ｚ方向に延びる辺）が永久磁石６ａ、６ｂで挟まれる空間にあったとしても左辺と右辺とにかかるローレンツ力の向きが反対で大きさが等しいため、原理的には相殺されて合力は「０」となる。しかし、なんらかの要因によりコイル３の左辺と右辺とにかかるローレンツ力が釣り合っていない場合には、その結果、図のＸ方向に発生した力が、レンズホルダ２と支持部材１３との円滑な摺動を妨げるおそれがある。このような影響を受けるおそれがないように、本実施形態のように、コイル３の左右の辺（Ｚ方向に延びる辺）が永久磁石６ａ、６ｂの間に挟まれずに等しい距離だけ離れるように、永久磁石６ａ、６ｂを配置した方が良い。
【０１０３】
尚、本実施形態においては、コイル取り付け部３５を一箇所に設置した場合について説明したが、本願発明はそれに限られず、複数のコイル取り付け部３５を設置しても構わない。例えば、１つのコイル取り付け部３５に対して、レンズホルダ２を挟んで対称の位置にコイル取り付け部３５を設置すると、更に安定してコイルレンズ２を移動させることが可能となる。但し、光軸ずれが発生しないようにレンズホルダ２を移動させるためには、各コイル３に発生するローレンツ力のバランスをとる必要がある。そのため、各永久磁石６ａ、６ｂを正確に配置する必要があり、製造段階において、１つのコイル取り付け部３５を設置するよりも高い加工精度が要求される。
【０１０４】
［第６の実施の形態］
本願発明の第６の実施形態として、本願発明のアクチュエータを備えた光ヘッド及びそれを備えた光記録再生装置の光学系の構成及び作用について、図１３及び図１４を参照しつつ説明する。図１３は第６の実施形態に係る光記録再生装置の光学系を示す側面図であり、図１４は第６の実施形態に係る光記録再生装置の光学系を示す上面図である。
【０１０５】
図１３及び図１４に示すように、光源１６を発した光は回折格子１７に入射し、回折格子１７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１７を透過した光はコリメートレンズ１８に入射して平行光とされ、ビームスプリッタ１９にＰ偏光として入射する。ビームスプリッタ１９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。
【０１０６】
ビームスプリッタ１９を透過した光は、球面収差補正用エキスパンダ２９で球面収差が補正される。そして、立ち上げミラー２０により光路が曲げられて１／４波長板２１に入射する。この１／４波長板２１を透過する際に光は円偏光とされ、対物レンズ２２に入射する。球面収差補正用エキスパンダ２９は、球面収差補正用レンズ２９ａと球面収差補正用レンズ２９ｂとからなり、ここでは、球面収差補正用レンズ２９ｂが球面収差補正用レンズのアクチュエータ３１に搭載されている。このアクチュエータが本願発明のアクチュエータに相当する。
【０１０７】
対物レンズ２２において光は集束光とされ、光情報記録媒体２３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２２は、光情報記録媒体２３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２４に搭載されている。
【０１０８】
光情報記録媒体２３の情報記録面で反射された光は対物レンズ２２を透過し、１／４波長板２１において１／４波長板２１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２０で反射されてビームスプリッタ１９にＳ偏光として入射する。ビームスプリッタ１９は、Ｓ偏光を１００％程度反射する。そして、反射された光は凸レンズ２５において集束光とされ、アナモフィックレンズ２６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２７に入射し、受光素子２７の受光部において電気信号に変換される。
【０１０９】
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媒体２３に記録された情報信号の再生が行なわれる。
【０１１０】
尚、往路光学系においてビームスプリッタ１９で反射された１０％程度の光は、フロントモニタ用受光素子２８に入射する。そして、フロントモニタ用受光素子２８の受光部により光源１６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１６の出力のフィードバック制御に用いられることとなる。
【０１１１】
また、光情報記録媒体２３として多層記録媒体を用いる多層記録媒体用光記録再生装置に本願発明のアクチュエータを備えてもよい。この多層記録媒体用光記録再生装置においては、上記で説明した光記録再生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、球面収差補正を行な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替えるときに、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、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なう。尚、多層記録媒体用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多層記録媒体用光再生装置であっても良い。
【０１１２】
［第７の実施の形態］
本願発明の第７の実施形態として、本願発明のアクチュエータを備えた光ヘッド及びそれを備えた別の光記録再生装置の構成及び作用について、図１５及び図１６を参照しつつ説明する。図１５は第７の実施形態に係る光ヘッド及び光記録再生装置の光学系を示す側面図であり、図１６は第７の実施形態に係る光ヘッド及び光記録再生装置の光学系を示す上面図である。
【０１１３】
図１５及び図１６に示すように、光源１６を発した光は回折格子１７に入射し、回折格子１７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１７を透過した光はビームスプリッタ１９にＰ偏光として入射する。ビームスプリッタ１９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。
【０１１４】
ビームスプリッタ１９を透過した光は、コリメートレンズ３０により略平行光とされるが、更にこのコリメートレンズ３０がアクチュエータ３１によって光軸方向に移動することにより、光学系全体での球面収差量が可変とされている。このように、本実施形態においては、コリメートレンズ３０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、光学素子数を削減し、製造コストの削減を図ることができる。そして、立ち上げミラー２０により光路が曲げられて１／４波長板２１に入射する。この１／４波長板２１を透過する際に光は円偏光とされ、対物レンズ２２に入射する。
【０１１５】
対物レンズ２２において光は集束光とされ、光情報記録媒体２３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２２は、光情報記録媒体２３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２４に搭載されている。
【０１１６】
光情報記録媒体２３の情報記録面で反射された光は対物レンズ２２を透過し、１／４波長板２１において１／４波長板２１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２０で反射されてコリメートレンズ３０に入射する。コリメートレンズ３０において集束光とされ、アナモフィックレンズ２６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２７に入射し、受光素子２７の受光部において電気信号に変換される。
【０１１７】
尚、往路光学系においてビームスプリッタ１９で反射された１０％程度の光は、フロントモニタ用受光素子２８に入射する。そして、フロントモニタ用受光素子２８の受光部により光源１６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１６の出力のフィードバック制御に用いられることとなる。
【０１１８】
以上のように、コリメートレンズを動かすことで球面収差の補正が可能となり、光学素子の数を減らし、装置のコストを削減することが可能となる。
【０１１９】
［第８の実施の形態］
本願発明の第８の実施形態として、本願発明のアクチュエータを備えた光記録再生装置の構成について、図１７を参照しつつ説明する。図１７は、第８の実施形態に係る光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【０１２０】
本実施形態に係る光記録再生装置４０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４９にチャッキングされた光情報記録媒体２３に、情報の記録を行ったり、光情報記録媒体２３から情報の再生を行ったりする。光ヘッド４１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４８で光情報記録媒体２３の径方向に移動可能となっている。
【０１２１】
光ヘッド４１から出力された電気信号は、信号演算部４２に入力され、信号演算部４２はその電気信号の演算、増幅を行なう。尚、この信号演算部４２を光ヘッド４１に搭載してもよい。また、コントローラ４３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、レーザコントロール回路が含まれており、光ヘッド４１及びスピンドルモータ４９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４３内で実行されるソフトウェアであってもよい。
【０１２２】
コントローラ４３では、光ヘッド４１からの電気信号に基づいて、データ再生信号の他、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等のサーボ信号の算出が行なわれる。尚、コントローラ４３が本願発明の「算出手段」に相当する。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、波形整形等が行われ、Ｄ／Ｄ変換、あるいはＤ／Ａ変換された後に出力される。情報の記録を行う場合は、記録データをレーザ駆動信号に変換し、レーザ駆動回路４４により光ヘッド２１にレーザ駆動信号を供給してデータの記録を行う。
【０１２３】
アクチュエータ駆動回路４５は、フォーラスエラー信号やトラッキングエラー信号等のサーボ信号を受けて、光ヘッド４１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。更に、球面収差補正レンズ用のアクチュエータの移動制御を行なう。このアクチュエータ駆動回路４５が本願発明の「制御手段」に相当する。また、スピンドルモータ駆動回路４７は、スピンドルモータ４９を駆動し、光情報記録媒体２３の回転制御を行ない、粗動モータ駆動回路４６は、粗動モータ４８を駆動して光ヘッド４１を光情報記録媒体２３の半径方向に移動させる。また、レーザ駆動回路４４は光ヘッド４１にレーザ駆動信号を供給し、光ヘッド４１の光源の出力を制御する。尚、このレーザ駆動回路４４を光ヘッド４１に搭載してもよい。
【０１２４】
更に、本実施形態の光記録再生装置４０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なうインターフェイス等を有している。
【０１２５】
アクチュエータ駆動回路４５は、コントローラ４３からのサーボ信号を受けてレンズホルダ２に取り付けられているステッピングモータ１０に流すべき電流の量を調整する。そして、レンズホルダ２を目標位置に移動させるために、ステッピングモータ１０に電流を流し、フィードバック制御を行なう。また、第５の実施形態に係るアクチュエータのように、永久磁石６を用いてレンズホルダ２を移動させる場合は、コイル３に流すべき電流の量を調整することでレンズホルダ２を目標位置に移動させる。
【０１２６】
尚、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、本願発明における「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】
【０１２７】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの上面図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係るレンズ用のレンズのアクチュエータの側面図である。
【図３】仲介部材の構成を示す斜視図である。
【図４】本願発明の第２の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの上面図である。
【図５】本願発明の第２の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの側面図である。
【図６】本願発明の第３の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの上面図である。
【図７】本願発明の第３の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの側面図である。
【図８】本願発明の第４の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの正面図である。
【図９】本願発明の第４の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの側面図である。
【図１０】本願発明の第５の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの上面図である。
【図１１】本願発明の第５の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータの側面図である。
【図１２】本願発明の第５の実施形態に係るレンズ用のアクチュエータに設置されたコイル取り付け部の斜視図である。
【図１３】本願発明の第６の実施形態に係る光記録再生装置の光学系を示す側面図である。
【図１４】本願発明の第６の実施形態に係る光記録再生装置の光学系を示す上面図である。
【図１５】本願発明の第７の実施形態に係る光記録再生装置の光学系を示す側面図である。
【図１６】本願発明の第７の実施形態に係る光記録再生装置の光学系を示す上面図である。
【図１７】本願発明の第８の実施形態に係る光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】従来技術に係るレンズ用のアクチュエータの斜視図である。
【図１９】従来技術に係るレンズ用のアクチュエータの上面図である。
【図２０】従来技術に係るレンズ用のアクチュエータの側面図である。
【図２１】従来技術に係るレンズ用のアクチュエータの上面図である。
【図２２】従来技術に係るレンズ用のアクチュエータの側面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  レンズ
２  レンズホルダ
３  コイル
４  板ばね
５  固定部材
６  永久磁石
７  ヨーク
８  ベース
９  ガイドレール
１０  ステッピングモータ
１１  送りねじ部材
１２  仲介部材
１３  支持部材
１４  板ばね
１５  支持溝
３３  カム
３４  ばね
３５  コイル取り付け部材
【図１】
2005339750.tif 000003
【図２】
2005339750.tif 000004
【図３】
2005339750.tif 000005
【図４】
2005339750.tif 000006
【図５】
2005339750.tif 000007
【図６】
2005339750.tif 000008
【図７】
2005339750.tif 000009
【図８】
2005339750.tif 000010
【図９】
2005339750.tif 000011
【図１０】
2005339750.tif 000012
【図１１】
2005339750.tif 000013
【図１２】
2005339750.tif 000014
【図１３】
2005339750.tif 000015
【図１４】
2005339750.tif 000016
【図１５】
2005339750.tif 000017
【図１６】
2005339750.tif 000018
【図１７】
2005339750.tif 000019
【図１８】
2005339750.tif 000020
【図１９】
2005339750.tif 000021
【図２０】
2005339750.tif 000022
【図２１】
2005339750.tif 000023
【図２２】
2005339750.tif 000024