JP2001319350A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型且つ軽量で、フォーカス感度を向上させ
る。 【解決手段】 第１の端部５ａ及び第１の端部５ａと対
向したベース５の上方直角に曲げられた第２の端部５ｂ
には、それぞれ永久磁石が接着固定されており、永久磁
石１７により半球レンズ用フォーカスコイル８、フォー
カスコイル１１、第１のトラッキングコイル１２ａ、第
２のトラッキングコイル１２ｂ及びチルト補正コイル１
３ａ，１３ｂが共通磁束内に配置されている。共通磁束
内では、半球レンズ４を光軸方向に移動させる半球レン
ズ用フォーカスコイル８と、対物レンズ３を光軸方向と
ラジアルと対物レンズの主点に対し傾き補正ができるよ
うにチルト補正コイル１３ａ，１３ｂとが永久磁石１７
とヨーク１７間の磁気ギャップ内に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学式情報記録媒体
の情報記録面上に光ビームを集光させるレンズを駆動す
るレンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度用の基板（ポリカーボネー
ト、ＰＣ材料で屈折率１．５９で、厚さ１００μｍ）を
用いた光学式情報記録媒体に情報を記録するための光学
ヘッドが種々提案されている。

【０００３】この種の光学ヘッドにおいては、半球レン
ズおよび対物レンズによって光ビームを集光して光学記
録媒体に照射する際は、２軸アクチュエータによって光
軸に対して両レンズを平行または直交方向に移動させる
ことによりサーボが行われる。そして半球レンズを光軸
方向に移動させることで光学記録媒体のカバーガラスの
膜厚変化等に起因する球面収差がうち消されて収差が低
減できることが知られている。

【０００４】このような半球レンズおよび対物レンズか
らなる２群レンズ（開口数ＮＡ：０．８以上）の２軸ア
クチュエーターが、例えば特開平１１−１１０７９４号
公報の図１に示されている。この特開平１１−１１０７
９４号公報の図１に記載のレンズ駆動装置は以下のよう
な特徴を有している（以下、括弧内の符号は特開平１１
−１１０７９４号公報の図１を参照）。

【０００５】１．半球レンズ（４）と対物レンズ（３）
は外周面に巻装されたフォーカスサーボ用コイル（９）
が固定されたボビン（８）に保持され、４つの板バネか
らなる弾性支持部材（１０）によって支えられている。

【０００６】２．対物レンズ（３）は外周面に巻装され
た球面収差補正用コイルが固定されたボビン（１３）に
保持され、４つの板バネからなる弾性支持部材（１５）
によって支えられている。そして対向した位置にはヨー
クと永久磁石（１２）がボビン（８）に設けられ、対物
レンズ（３）が保持されたボビン（１３）のみはボビン
（８）に対して光軸方向に移動するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１１−１１０７９４号公報のレンズ駆動装置は、以
下のような問題を有している。

【０００８】すなわち、第１に、ｍ１／ｍ２の値を係数
αに近づく位相特性は良好となるが、ヨークと永久磁石
搭載のためｍ２が大きく、かつｍ１も対物レンズを保持
するホルダも大きくともにフォーカス感度が低下すると
いう問題点がある。

【０００９】ここで、 ｍ１：対物レンズ（３）は外周面に巻装された球面収差
補正用コイルが固定されたボビン（１３）からなる部材
の重量。

【００１０】ｍ２：半球レンズ（４）と対物レンズ
（３）は外周面に巻装されたフォーカスサーボ用（９）
が固定されたヨークと永久磁石（１２）に設けられたボ
ビン（８）からなる部材の重量。

【００１１】すなわち、ヨークと永久磁石（１２）に設
けられた可動部材であるボビン（８）からなる部材の重
量が増加し（ヨークと永久磁石搭載のため）フォーカス
感度が悪い。ボビン（８）内にボビン（１３）からなる
可動部材を配置するとフォーカス駆動の相互干渉を生
じ、制御が不安となる。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、小型且つ軽量で、フォーカス感度を向上させる
ことのできるレンズ駆動装置を提供することを目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ駆動装置
は、光源からの光ビームを光学式情報記録媒体の情報記
録面上に照射するレンズを駆動するレンズ駆動装置にお
いて、前記光ビームの光軸上に配置された第１のレンズ
を前記光ビームの光軸方向に駆動する第１のレンズ駆動
手段と、前記第１のレンズと同一の光軸上に配置された
第２のレンズを前記光ビームの光軸方向及び前記光学式
情報記録媒体のトラックを横切る方向に駆動する第２の
レンズ駆動手段と、前記第１のレンズ駆動手段及び前記
第２のレンズ駆動手段をそれぞれ独立に可動自在に保持
するベース部材と、前記ベース部材上に設けられ、前記
第１のレンズ駆動手段及び前記第２のレンズ駆動手段に
対して共通磁束を発生する永久磁石とを有し、前記第１
のレンズ駆動手段は、前記永久磁石による共通磁束内に
配置された前記第１のレンズを保持する第１の保持部材
に設けられた第１のフォーカスコイルから構成され、前
記第２のレンズ駆動手段は、前記永久磁石による共通磁
束内に配置された前記第２のレンズを保持する第２の保
持部材に設けられた第２のフォーカスコイル及びトラッ
キングコイルから構成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１５】図１ないし図７は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は対物レンズ駆動装置の構成を示す展
開図、図２は図１の対物レンズ及び半球レンズを含む断
面を示す断面図、図３は図２のチルト検出器の受光素子
の構成を示す図、図４は図３のチルト検出器の受光素子
からの検出信号に基づきチルト補正コイルを制御するチ
ルト制御回路の構成を示す図、図５は図１の対物レンズ
駆動装置の変形例の構成を示す展開図、図６は図１の永
久磁石の変形例を示す図、図７は図１の半球レンズのレ
ンズホルダを支持する支持部材の変形例を示す図であ
る。

【００１６】図１及び図２に示すように、本実施の形態
の対物レンズ駆動装置１は、光ディスクや光磁気ディス
ク等の光学式情報記録媒体２の信号記録面上に光ビーム
を集光させる対物光学系を駆動する駆動装置であって、
光学式情報記録媒体２に対して情報信号の記録及び／ま
たは再生を行う光学ヘッドに使用される。

【００１７】上記対物光学系は、光源からの光を入射す
る第２のレンズ（以下、対物レンズという）３と、対物
レンズ３を介し光学式情報記録媒体２の信号記録面上に
集光させる第１のレンズ（以下、半球レンズという４で
構成される。すなわち、両端が上方直角に曲げられたベ
ース５の底面部分に設けられたミラー６により、図示し
ない半導体レーザや光検出器等が一体化された固定光学
系からの光を反射し対物光学系に導光するようになって
いる。

【００１８】半球レンズ４はレンズホルダ４ａにより保
持され、レンズホルダ４ａは半球レンズ４のレンズ主点
面を通る位置に支持部材であるサスペーションバネ（ス
テンレス鋼板０．５ｍｍ以下厚さのサスペーションバ
ネ）７によって支えられている。このサスペーションバ
ネ７の基端はベース５の上方直角に曲げられた第１の端
部５ａの上部に固定され、サスペーションバネ７の固定
側の一部７ａに半球レンズ４をフォーカス方向に移動さ
せるための半球レンズ用フォーカスコイル８の内側面の
一部８ｂが接着剤で固定されている。

【００１９】また、対物レンズ３はレンズホルダ９に保
持され、レンズホルダ９は対物レンズ３のレンズ主点面
を通る位置に２本の支持部材（矩形状、六角柱断面をし
た例えば金属線）１０で支えられている。レンズホルダ
９の第１の端部５ａ側には中空部９ａが設けられてお
り、この中空部９ａ内面に、対物レンズ３をフォーカス
に移動させるフォーカスコイル１１と、対物レンズ３を
トラッキング方向に移動させる第１のトラッキングコイ
ル１２ａ及び第２のトラッキングコイル１２ｂとを備
え、さらに対物光学系の光軸と光学式情報記録媒体２と
のチルトを調整するために対物レンズ３をラジアル方向
またはタンジェンシャル方向を軸として回転駆動する１
対のチルト補正コイル１３ａ，１３ｂが設けられ、中空
部９ａはベース５の底面より立脚しかつ遊離した２個の
Ｉ字状のヨーク１４ａ，１４ｂを挿入した状態で支持部
材１０により支持され、外ヨーク５ａを介し基板１５に
よりネジ固定されている。

【００２０】また、レンズホルダ９の先端にも、対物レ
ンズ３をラジアル方向またはタンジェンシャル方向を軸
として回転駆動する１対のチルト補正コイル１３ｃ，１
３ｄが設けられ、チルト補正コイル１３ｃ，１３ｄはベ
ース５の底面より立脚した２個のＩ字状のヨーク１６
ａ，１６ｂを挿入した状態で保持されている。

【００２１】第１の端部５ａ及び第１の端部５ａと対向
したベース５の上方直角に曲げられた第２の端部５ｂに
は、それぞれ永久磁石１７が接着固定されており、永久
磁石１７により半球レンズ用フォーカスコイル８、フォ
ーカスコイル１１、第１のトラッキングコイル１２ａ、
第２のトラッキングコイル１２ｂ及びチルト補正コイル
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが共通磁束内に配置さ
れている。

【００２２】共通磁束内では、半球レンズ４を光軸方向
に移動させる半球レンズ用フォーカスコイル８と、対物
レンズ３を光軸方向とラジアル（ディスク半径）と対物
レンズの主点に対し傾き補正ができるようにチルト補正
コイル１３ａ，１３ｂ及び１３ｃ，１３ｄとが永久磁石
１７とヨーク１４間の磁気ギャップ内に位置している。

【００２３】第２の端部５ｂの上部は直角に曲げられて
おり、その曲げられた部分の上面にはチルトを検出する
ためのチルト検出器１９が設けられている。すなわち、
光源と光検出器一体型のチルト検出器１９により対物光
学系のタンジェンシャル（トラック方向）とラジアル方
向（ディスク半径方向）の対物レンズ３と半球レンズ４
を結ぶ光軸に対し光学式情報記録媒体２の信号記録面と
の相対的角度誤差であるチルトを検出するようになって
いる。

【００２４】図３に示すように、チルト検出器１９は、
４分割光検出器の各受光素子１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、
１９ｄから構成され、図４に示すようなチルト制御回路
２１に出力される。すなわち、図４に示すチルト制御回
路２１において、受光素子１９ａ、１９ｂの出力が加算
器２２ａに、受光素子１９ａ、１９ｃの出力が加算器２
２ｂに、受光素子１９ｂ、１９ｄの出力が加算器２２ｃ
に、受光素子１９ｃ、１９ｄの出力が加算器２２ｄに、
それぞれ接続されている。さらに、加算器２２ａ、２２
ｄの出力は減算器２３ａに、加算器２２ｂ、２２ｄの出
力は減算器２３ｂに接続されている。また、減算器２３
ａ及び減算器２３ｂの出力は減算器２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄに接続されている。

【００２５】このチルト制御回路２１により、各受光素
子１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの出力をａ、ｂ、
ｃ、ｄとすると、減算器２４ａからは２（ｂ−ｃ）、減
算器２４ｂからは２（ａ−ｄ）、減算器２４ｃからは２
（ｄ−ａ）、減算器２４ｄからは２（ｃ−ｄ）が出力さ
れ、減算器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの出力が、
それぞれチルト補正コイル１３ａ，１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄに接続されている。

【００２６】これにより、光学式情報記録媒体２の回転
数に同期して任意のトラックで光学式情報記録媒体２と
対物光学系の光軸との相対的な角度誤差をなくすように
ラジアルチルト制御とタンジェンシャルチルト制御が連
続的に行われる。

【００２７】なお、チルト検出は光学式情報記録媒体２
に対して対物レンズの傾きをトラッキングエラー信号の
オフセット量から直接検出するようにしてもよい。

【００２８】このように本実施の形態によれば、半球レ
ンズ４対物レンズ３を共通な磁束内において独立にフォ
ーカスやトラッキング制御することによりフォーカス感
度を向上させることができるとともに、相互干渉を無く
し制御の安定性を高めることができる。

【００２９】また、対物レンズ３のみでタンジェンシャ
ルの方向のチルト補正が可能となり、光学式情報記録媒
体２面におけるコマ収差を小さく抑えることができる。

【００３０】また、チルト補正コイルを使用しない場合
は、底面より立脚しかつ一枚板からなる内ヨーク１４と
なり、ベース５上に全反射ミラー６を ４５度に直接接
合し固着することで、図５に示すように構成することが
できる。

【００３１】さらに、図６に示すように、厚さ方向に異
なるように磁化された一対の永久磁石２５ａと一枚で厚
さ方向に磁化された永久磁石２５ｂは外ヨーク５ｂに接
着剤で接合されている。

【００３２】これらの永久磁石２５ａ，２５ｂは同一面
であり、対向面には内ヨーク１４が立脚されており、内
ヨーク１４と永久磁石２５との間は空隙（ギャップ）を
有し、外ヨーク５ｂの板面とアングル形状した内ヨーク
１４とが接合されている。

【００３３】また、図２に示された半球レンズ４のレン
ズホルダ４ａを支持するサスペンションバネ７に固着す
る。固着された半球レンズ用フォーカスコイル８の形状
は上記一対の永久磁石２５ａの境界線を跨ぐように対称
となり、ロの字形状をしている。

【００３４】また、図２に示す第１及び第２のトラッキ
ングコイル１２ａ，１２ｂは永久磁石２５ｂの端面のエ
ッジを跨るように対称でそれぞれがロの字形状をしてい
る。

【００３５】半球レンズ用フォーカスコイル８をロの字
状にした場合、２つの磁石２５ａ、２５ｂを張り合わせ
て永久磁石１７を構成してもよい（２組使用した場合で
あり、図６においてギャップ部２６をなくすと２枚の張
り合わせのみでよいことになる）。

【００３６】また、図７に示すように、サスペーション
バネ７の代わりに半球レンズ４のレンズホルダ４ａを半
球レンズ４のレンズ主点面内で２本のワイヤ状の支持部
材２７によって支持してもよく、この場合はレンズホル
ダ４ａも含め半球レンズ４の重量が軽量化されることか
らフォーカス感度をより向上させることが可能となる。

【００３７】なお、半球レンズの光学式情報記録媒体２
側である平面で光路外部分の外周面を０．５以上の表面
粗さとしてエッチング等で粗面化して（例えば、平均表
面粗さ１．０ミクロン）その表面にエポキシ樹脂に顔料
を混在し、光吸収層を被覆するようにしてもよい。この
ようにすると光学式情報記録媒体２から反射した回折光
の迷光を抑制することができる。

【００３８】また、半球レンズの代わりに、例えば特開
２０００−８２２３４号公報の図１に示されるような、
Ｓｉ（シリコン）基板上に円錐あるいは四角錐形状に微
小開口させて設けた孔からなる光プローブを用いてもよ
い。

【００３９】図８ないし図１０は本発明の第２の実施の
形態に係わり、図８は対物レンズと半球レンズとの相対
位置を検出する構成を示す図、図９は図８の変形例の構
成を示す図、図１０は図９の光源と光検出器からなる平
面図を示す図である。

【００４０】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００４１】図８に示すように、本実施の形態では、半
球レンズ４を光学式情報記録媒体２に対して光軸、ディ
スク半径の２方向に駆動するため、半球レンズ４のレン
ズホルダ４ａの外周面に対向してフォーカスコイル３１
とトラッキングコイル３２が積層されている。このため
レンズホルダ４ａは４本ワイヤ（金属線）３３によって
支えられている。

【００４２】光記録媒体上に半球レンズから照射される
光ビームを情報トラックにフォーカス制御やトラッキン
グ制御をする際、光軸方向及び光軸に対して直角な方向
のそれぞれ相対位置を保持する必要がある。

【００４３】そこで、対物レンズ４のレンズホルダ９の
一部に光源（ＬＥＤ）３８と複数の受光領域（例えば４
分割）をもつ光検出器３４が固定されている。一方この
光検出器３４と対向した半球レンズ４のレンズホルダ４
ａの面には反射板３５が接着されている。

【００４４】対物レンズ３のレンズホルダ９上の光検出
器３４で発光した光ビームは半球レンズが保持されたレ
ンズホルダ４ａ上の反射板３５で反射され、光検出器３
４上で光ビームを受光し、各受光素子ごとの出力によ
り、２方向の位置が検出できる。

【００４５】また、対物レンズと半球レンズとの間隔は
狭いので光センサに変え、静電容量のセンサを使用する
となおよい。

【００４６】なお、半球レンズ４においてもフォーカス
及びトラッキング制御する場合の半球レンズ４と対物レ
ンズ３の相対位置の検出を図９に示すように構成して行
ってもよい。すなわち、ベース５に光源（ＬＥＤ）３８
と例えば３分割受光領域からなるＰＤ３６，３７をもつ
光検出器３４ａを設け、レンズホルダ９の一部を開口さ
せると共に、レンズホルダ９の開口近傍の面及びこの開
口より臨む位置のレンズホルダ４ａの面にそれぞれ回
折、かつ集光するレンズ作用を有する反射板（反射型ホ
ログラムレンズ）３５ａ，３５ｂを設けて構成する。

【００４７】このとき、光源３８と光検出器３４ａは図
１０のように構成され、中央部に光源（例えばＬＥＤ）
３８とＰＤ３６の３つの領域３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの
出力をＡ，Ｂ，Ｃとし、ＰＤ３７の３つの領域３７ａ，
３７ｂ，３７ｃの出力をａ，ｂ，ｃとすると、対物レン
ズ３の位置検出信号は（Ａ＋Ｃ）−Ｂとなり、また半球
レンズ４の位置検出信号は（ａ＋ｃ）−ｂとなる。これ
より対物レンズ３と半球レンズとの相対位置は（ａ＋
ｃ）−ｂ−（Ａ＋Ｃ）＋Ｂとして検出できる。

【００４８】図９のように構成することにより、可動部
であるレンズホルダ９に光検出器を設ける必要がなくな
るので、配線処理を簡単に行うことができる。

【００４９】図１１及び図１２は本発明の第３の実施の
形態に係わり、図１１は対物レンズ駆動装置の構成を示
す断面図、図１２は図１１の対物レンズ駆動装置の変形
例の構成を示す断面図である。

【００５０】第３の実施の形態は、第２の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００５１】本実施の形態は、第２のレンズ（以下、コ
リメータレンズという）を光軸方向に制御し、第１のレ
ンズ（以下、半球レンズと対物レンズは一体化した２群
レンズという）を光軸方向と光軸方向に対して直角方向
に制御する例である。

【００５２】詳細には、図１１に示すように、光学ヘッ
ド本体１００には半導体レーザ１０１、１／４波長板１
０２、シリンドリカルレンズ１０３が接合された偏光ビ
ームスプリッタ１０４、光検出器１０５、回折格子１０
６が配置されている。

【００５３】なお、これら半導体レーザ１０１、１／４
波長板１０２、シリンドリカルレンズ１０３が接合され
た偏光ビームスプリッタ１０４、光検出器１０５、回折
格子１０６を一体としたホログラムユニットを用いるこ
ともできる。

【００５４】半導体レーザ１００から照射された光ビー
ムは、回折格子１０６、偏光ビームスプリッタ１０４、
１／４波長板１０２を透過する。回折格子１０６で３ビ
ームに分離した直線偏光は１／４波長板１０２を透過す
ると円偏光となる。そしてコリメータレンズ１１０を透
過して平行な光ビームとなり対物レンズ３で収束され、
半球レンズ４を透過後、光学式情報記録媒体２のトラッ
ク上に照射される。

【００５５】光学式情報記録媒体２のトラック上で反射
した光ビームは、半球レンズ４、対物レンズ３、コリメ
ータレンズ１１０を透過して１／４波長板１０２に入射
する。１／４波長板１０２を透過した光ビームは直線偏
光となり、偏光ビームスプリッタ１０４で反射される。
この反射された光ビームはシリンドリカルレンズ１０３
を透過して光検出器１０５で受光される。

【００５６】この光検出器１０５の出力により対物レン
ズ３のフォーカス制御とトラッキング制御が行われる。
また再生信号を低下する原因となる球面収差を低減させ
るためにコリメータレンズ１１０のフォーカス制御が行
われ、コリメータレンズ１１０の光軸方向の位置検出が
ベース５に設けられた位置検出器１１１により行われ
る。

【００５７】この位置検出器１１１は光源としてＬＥＤ
と２分割の受光からなる光検出器からなり、コリメータ
レンズ１１０を保持するホルダ１１０ａには反射板１１
２が設けてあり、対物レンズ駆動装置１のベース５とコ
リメータレンズ１１０のホルダ１１０ａとの相対的な位
置が検出できるようになっている。

【００５８】また、２群レンズ（半球レンズ４と対物レ
ンズ３の一体化）を駆動する対物レンズ駆動装置１のベ
ース５の下部には円錐形状した突起部１１５が設けら
れ、突起部１１５を受ける光学ヘッド本体１００側は円
筒穴１１６があり、これら突起部１１５及び円筒穴１１
６は円周上の線で接触しており、光学式情報記録媒体２
との角度調整は３本のネジ１１７（図では１本のみ図
示）によって調整後に接着剤で固着されている。

【００５９】半球レンズ４の小さな外周径のレンズホル
ダ４ａ（プラスチック材からなる）と対物レンズ３の大
きい外周径からなるレンズホルダ９（プラスチック材か
らなる）は光軸と両レンズ間の位置決め後に接着部１１
９にて接合される。このとき、対物レンズ３のレンズホ
ルダ９に形成された凹部との半球レンズ４を保持するレ
ンズホルダ４ａには凸部が形成され嵌合状態となる。

【００６０】対物レンズ３のレンズホルダ９上でコリメ
ータレンズ１１０側には一体で突起からなるカウンタバ
ランス１２０が付いている。このカウンタバランス１２
０は金属片を接着剤で接合しても良い。

【００６１】対物レンズ３のレンズホルダ９は２本のワ
イヤからなる弾性支持部材１２１によって支持されてい
るが、非平行な４本のワイヤ支持でも良い。

【００６２】本実施の形態でも、第１の実施の形態と同
様な作用・効果を得ることができる。

【００６３】なお、２群レンズ（半球レンズ４と対物レ
ンズ３との一体化）は、図１２に示すようにしてもよ
い。すなわち、図１２において、半球レンズ４を支持す
るテーパ形状の凹部１３１を上面に、また、対物レンズ
３を支持するテーパ形状の凹部１３２を下面に形成した
シリコン基板（あるいはセラミック基板）１３３を用い
ることで、凹部１３１に半球レンズ４を、また、凹部１
３２に対物レンズ３をそれぞれ接着固定する。このと
き、図中の点ａ，ｂで半球レンズ４及び対物レンズ３が
線接触状態で固定される。

【００６４】そして、このシリコン基板（あるいはセラ
ミック基板）１３３は、４本の金属ワイヤからなる支持
部材１３４で支持された中空のエンジニアリングプラス
チック材１３５内に収納され接着固定される。

【００６５】エンジニアリングプラスチック材１３５と
しては、繊維系充填材入りの熱可塑性樹脂であるＰＰＳ
（ポリ・フェニレン・サルファイド）やＬＣＰ（液晶ポ
リマ）がある。このＰＰＳの熱膨張係数は２〜３×１０
^-5、またＬＣＰの熱膨張係数は５×１０^-5程度であるの
に対して、図１２の構成において用いるシリコン基板１
３３の熱膨張係数は２．６×１０^-6である。

【００６６】従って、図１２のように構成することによ
り、シリコン基板１３３の熱膨張係数がプラスチック材
１３５の熱膨張係数比べ小さいために、温度変化による
対物レンズ３及び半球レンズ４の間隔変化を小さく抑え
ることができる。

【００６７】また、図１２の構成では、シリコン基板１
３３内に形成したテーパ形状の凹部１３１、１３２の内
周面に対物レンズ３及び半球レンズ４の外周面の一部を
線接触させているので、光軸方向に対する垂直方向の位
置決めとレンズの傾き調整を容易に行うことができる。

【００６８】図１３は本発明の第４の実施の形態に係る
対物レンズ駆動装置の構成を示す断面図である。

【００６９】第４の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００７０】本実施の形態は、基板厚さの誤差を補正す
るコリメータレンズを光軸方向に移動する半球レンズと
一体化された第１の駆動装置と、第１の対物レンズを光
軸方向と光軸方向と直角方向に移動する第２の駆動装置
とを備え、厚さ１．２ｍｍ既存用の基板からなる光学式
情報記録媒体と高密度記録用の基板（ポリカーボネート
材料で厚さ１００μｍ）とからなる光学式情報記録媒体
との互換性を確保するため、第２の対物レンズを光軸方
向と光軸方向と直角方向に移動する第３の駆動装置を複
数の永久磁石によりなる共通の磁気回路より構成した例
である。

【００７１】詳細には、図１３に示すように、既存の光
学系と本実施の形態の光学系を一体化したものであっ
て、本実施の形態の光学系の構成は、光学本体に配置さ
れた半導体レーザ１５１と、光学式情報記録媒体２から
の反射光を受光する光検出器１５２と、光ビームの往
路、復路を分離するホログラム素子１５３からなる。

【００７２】半導体レーザ１５１から照射した光ビーム
は、ホログラム素子１５３を透過し、コリメータレンズ
１５４で平行な光ビームとなり、第１の対物レンズ３で
収束し、半球レンズ４を透過し光学式情報記録媒体２面
に照射する。

【００７３】なお、コリメータレンズを用いない場合
は、半導体レーザ１５１から照射した光ビームはホログ
ラム素子１５３を透過し、第１の対物レンズ３で収束
し、半球レンズ４を透過し光学式情報記録媒体２面に照
射する。

【００７４】光学式情報記録媒体２面からの反射した光
ビームは半球レンズ４、第１の対物レンズ３、コリメー
タレンズ１５４を透過し、ホログラム素１５３子に入射
する。そしてホログラム素子１５３で回折した１次の光
ビームは光検出器１５２で受光される。

【００７５】一方、既存の光学系の構成は、光学本体に
配置された半導体レーザ１６０と、光学式情報記録媒体
２に光ビームを集光させる第２の対物レンズ１６１と、
光学式情報記録媒体２からの反射光を受光する光検出器
１６２と、光ビームの往路、復路を分離するホログラム
素子１６３及びコリメータレンズ１６４とからなる。

【００７６】一体化された半球レンズ４と第１の対物レ
ンズ３を光軸方向と光軸方向と直角方向に移動する第２
の駆動装置と、第２の対物レンズ１６１を光軸方向と光
軸方向と直角方向に移動する第３の駆動装置の複数の永
久磁石によりなる共通の磁気回路の構成は以下である。

【００７７】すなわち、一体化された半球レンズ４と第
１の対物レンズ３、第２の対物レンズ１６１はともにエ
ンジニアリングプラスチック材料（例えばＰＰＳ）で保
持されたホルダ１７１、１７２と複数の支持部材（断面
が矩形形状の板バネからなる：図示せず）で支持されて
いる。また、ホルダ１７１、１７２の外周面にはフォー
カス、トラッキング用のコイル１７３、１７４が接着剤
で固着されている。

【００７８】コリメータレンズ１５４もＰＰＳ材料で保
持されたホルダ１７５と複数の支持部材（断面が矩形形
状の板バネからなる：図示せず）で支持されている。ま
た、ホルダ１７５の外周面にはフォーカス用のコイル１
７６のみが接着剤で固着されている。

【００７９】光軸に平行の内周面には、上記のフォーカ
ス、トラッキング用のコイル１７３、１７４と対向した
位置で磁性材料からなるベース５上で複数の永久磁石１
８０が接着剤で固着されている。このように外ヨークと
内ヨーク（図示されていないが、第１の実施の形態と同
様）が共通であり、駆動装置全体が小型化となる。

【００８０】本実施の形態の対物レンズ駆動装置を備え
た光学情報記録再生装置では、図示はしないが、まず、
厚さ１．２ｍｍ既存用の基板からなる光学式情報記録媒
体と高密度記録用の基板（ポリカーボネート材料で厚さ
１００μｍ）の場合の光学式情報記録媒体２の識別が行
われる。

【００８１】すなわち、ディスク状の光学式情報記録媒
体２（以下、ディスクと記す）がターンテーブル上に載
置し、第１の対物レンズ３，第２の対物レンズ１６１が
図示されていない送り駆動機構で内周側に移動すると、
最内周での位置検出器からの信号検出により既存側の半
導体レーザが発光する（この場合、ディスク２が再生専
用の場合はディスク回転が停止し、ディスク２が記録再
生可能の場合は所望の回転数になっている）。

【００８２】次に、第２の対物レンズ１６１を光軸方向
にサーチしてフォーカス誤差信号を光検出器でモニタす
る駆動装置を動作させる。このモニタ出力信号から基板
厚を識別する。

【００８３】ディスク２が既存の厚さ１．２ｍｍ既存用
の基板の場合は、半導体レーザ１６０が発光する。そし
て、トラッキング誤差信号を光検出器１５２でモニタす
ることで、そのまま、記録媒体上のトラックにトラッキ
ング制御動作を行い、待機状態となる。

【００８４】一方、ディスク２が高密度記録用の基板
（ポリカーボネート材料で厚さ１００μｍ）の場合は、
高密度側の半導体レーザ１５１が発光する。そして、半
球レンズ４と第１の対物レンズ３を光軸方向にサーチし
てフォーカス誤差信号を光検出器１５２でモニタして駆
動装置を動作させる。このとき、コリメータレンズ１５
４は所定の（中間位置）で電気的にホールドされてい
る。さらに、半球レンズ４と第１の対物レンズ３の第１
の駆動装置でフォーカス、トラッキング制御を開始し、
ＲＦ信号からのジッタ量の計測値から基板厚の誤差によ
る収差補正が図示しないＣＰＵ（コントローラ）での基
板厚の誤差による収差が求められる処理が行われ、収差
量によりコリメータレンズ１５４の光軸方向の制御を行
う。その結果ジッタ量が最小値の状態で制御が続けられ
る。

【００８５】このように基板厚が大きく異なる場合はワ
ーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ）の長い対物レンズによ
り基板厚を識別することで、半球レンズ４とディスク２
との接触による媒体面の保護層やＳＩＬレンズの傷の発
生を抑制する。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１のレンズ駆動手段及び第２のレンズ駆動手段に対して
共通磁束を発生する永久磁石を設けて第１のレンズ及び
第２のレンズを駆動するので、小型且つ軽量で、フォー
カス感度を向上させることができるという効果がある。

【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対物レンズ駆
動装置の構成を示す展開図

【図２】図１の対物レンズ及び半球レンズを含む断面を
示す断面図

【図３】図２のチルト検出器の受光素子の構成を示す図

【図４】図３のチルト検出器の受光素子からの検出信号
に基づきチルト補正コイルを制御するチルト制御回路の
構成を示す図

【図５】図１の対物レンズ駆動装置の変形例の構成を示
す展開図

【図６】図１の永久磁石の変形例を示す図

【図７】図１の半球レンズのレンズホルダを支持する支
持部材の変形例を示す図

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る対物レンズと
半球レンズとの相対位置を検出する構成を示す図

【図９】図８の変形例の構成を示す図

【図１０】図９の光源と光検出器からなる平面図を示す
図

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る対物レンズ
駆動装置の構成を示す断面図

【図１２】図１１の対物レンズ駆動装置の変形例の構成
を示す断面図

【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る対物レンズ
駆動装置の構成を示す断面図

【符号の説明】

１…対物レンズ駆動装置 ２…光学式情報記録媒体 ３…対物レンズ ４…半球レンズ ４ａ、９…レンズホルダ ５…ベース ６…ミラー ７…サスペーションバネ ８…半球レンズ用フォーカスコイル １０…支持部材 １１…フォーカスコイル １２ａ…第１のトラッキングコイル １２ｂ…第２のトラッキングコイル １３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ…チルト補正コイル １４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ…ヨーク １５…基板 １７、１８…永久磁石 １９…チルト検出器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光ビームを光学式情報記録媒
   体の情報記録面上に照射するレンズを駆動するレンズ駆
   動装置において、 前記光ビームの光軸上に配置された第１のレンズを前記
   光ビームの光軸方向に駆動する第１のレンズ駆動手段
   と、 前記第１のレンズと同一の光軸上に配置された第２のレ
   ンズを前記光ビームの光軸方向及び前記光学式情報記録
   媒体のトラックを横切る方向に駆動する第２のレンズ駆
   動手段と、 前記第１のレンズ駆動手段及び前記第２のレンズ駆動手
   段をそれぞれ独立に可動自在に保持するベース部材と、 前記ベース部材上に設けられ、前記第１のレンズ駆動手
   段及び前記第２のレンズ駆動手段に対して共通磁束を発
   生する永久磁石とを有し、 前記第１のレンズ駆動手段は、前記永久磁石による共通
   磁束内に配置された前記第１のレンズを保持する第１の
   保持部材に設けられた第１のフォーカスコイルから構成
   され、 前記第２のレンズ駆動手段は、前記永久磁石による共通
   磁束内に配置された前記第２のレンズを保持する第２の
   保持部材に設けられた第２のフォーカスコイル及びトラ
   ッキングコイルから構成されることを特徴とするレンズ
   駆動装置。
2. 【請求項２】 前記第２のレンズ駆動手段は少なくとも
   １対の内ヨークを有し、 前記前記永久磁石による共通磁束内で、前記１対の内ヨ
   ークを挿通する、前記光の光軸と前記光学式情報記録媒
   体の情報記録面との傾きを補正するための１対のチルト
   補正コイルを配置したことを特徴とする請求項１に記載
   のレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記第２のレンズの光軸に平行する平面
   内で前記第２の保持部材の外側面上で支持し、かつ前記
   １対のチルト補正コイルによる少なくともタンジェンシ
   ャル方向のチルト補正に伴う回転駆動の中心を前記第２
   のレンズの主点面とする前記ベース部材に設けられた支
   持手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のレン
   ズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記第１のレンズと前記第２のレンズと
   の相対的な位置を検出する位置検出手段を備えたことを
   特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。