JP3809047B2 - 対物レンズ鏡筒駆動装置及び光情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレンズから構成される対物レンズを少なくとも含み、該対物レンズを保持する対物レンズ鏡筒を駆動する対物レンズ鏡筒駆動装置及び光情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に光情報記録再生装置においては、高開口数を実現すべく、複数のレンズにより構成される対物レンズを用いる試みがなされている。
【０００３】
特開平４−３５５４１９号公報には、このような光情報記録再生装置において用いられる対物レンズを少なくとも含み、該対物レンズを保持する対物レンズ鏡筒としては特開平４−３５５４１９号公報に開示されている。この対物レンズ鏡筒は、図１３に示すように、合計５つのレンズから構成される対物レンズと、各レンズを保持固定する鏡筒５７を備えている。
【０００４】
従来このような複数のレンズから構成される対物レンズにおいては、各レンズのレンズ面どうしを接触させることによりレンズ間距離の位置決めを行い、レンズのディセンターならびにチルトについてはレンズ鏡筒に設けられた各レンズの基準面に対し、レンズの基準面を接触させて固定するという機械精度による位置決めが行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械精度による位置決めだけでは光学的な収差が残存するため、対物レンズとして十分な性能を発揮できないという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するために、レンズ間にリング状のスペーサ材をはさみ、スペーサ材の厚みを変えることにより球面収差を低減するなどの方法も考えられているが、このような方法では多くの部品を必要とし、対物レンズ鏡筒重量の増加を招く。また、レンズ間距離はスペーサ材の厚みにより規定されるため、レンズ間距離を任意の距離とすることができず、やはり、球面収差が残存してしまう。また、光情報記録再生装置に使用される対物レンズ鏡筒の重量が重いということは、対物レンズ鏡筒を駆動する対物レンズ鏡筒駆動装置の可動部重量の増加につながるため、光記録媒体に対するアクセス速度を低下させることになる。
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものである。その目的は、レンズ間の位置調整が容易であり、かつ、部品点数も少ない対物レンズ鏡筒を駆動する対物レンズ鏡筒駆動装置及び光情報記録再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、前記第２レンズは、第１レンズに対して、前記組み合わせ対物レンズの焦点側に配置されており、第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定され、前記第１レンズ鏡筒または第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、前記第１レンズ鏡筒または第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒に、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定され、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズを保持する焦点側レンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、前記焦点側レンズ鏡筒には、前記焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定されてなる対物レンズ鏡筒と、前記対物レンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、前記第２レンズは、第１レンズに対して、前記組み合わせ対物レンズの焦点側に配置されており、前記対物レンズ鏡筒ホルダーは、第１レンズ、第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズ、前記第１レンズ鏡筒、第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒、の少なくとも１つを保持しており、前記対物レンズ鏡筒ホルダーに、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
第４の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の対物レンズ鏡筒駆動装置は、前記組み合わせ対物レンズのアパーチャを備えており、前記アパーチャは、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズを保持する前記レンズ鏡筒のいずれかに形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、請求項５に記載の対物レンズ駆動装置において、アパーチャの形成された前記レンズ鏡筒は、前記組み合わせ対物レンズを構成する複数のレンズのうち最もレンズ外径の小さいレンズを保持していることを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
第６の発明の光情報記録再生装置は、光記録媒体に対して、情報の記録、再生の少なくともどちらか一方を行う光情報記録再生装置において、請求項１乃至請求項４のいずれか少なくとも１つの対物レンズ鏡筒駆動装置を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
以下、図１〜４をもとに本発明の対物レンズ鏡筒駆動装置に用いる対物レンズ鏡筒の実施の形態１について説明する。
【００１７】
図１に示す対物レンズ鏡筒１８において、対物レンズ３は第１レンズ１と第２レンズ２の２つのレンズから構成されている。このように複数のレンズを組合わせることにより、１枚のレンズでは困難であった高いＮＡ(開口数)の対物レンズが構成できる。ここで、対物レンズ３は、第１レンズ側より光を入射させ、後側焦点側のレンズである第２レンズを透過した後、集光点を形成するように設計されている。なお、以下ではこの集光点が形成される側の焦点、すなわち、後側焦点をもって焦点として説明する。
【００１８】
第１レンズ１は第１レンズ鏡筒４に保持されている。さらに第１レンズ鏡筒４には対物レンズの開口制限を行うアパーチャー６が設けられている。また、第１レンズ１は、第１レンズ鏡筒４の内周部にレンズ外周部が嵌合することにより位置決めされている。
【００１９】
一方、第２レンズ２は第２レンズ鏡筒５に保持されている。
【００２０】
また、第１レンズ１ならびに第１レンズ鏡筒４は、第２レンズ２に対し位置決め調整され、接着剤からなるスペーサ層７のみを介して第２レンズ鏡筒５に接着固定されている。
【００２１】
本実施の形態の対物レンズ鏡筒は、上述のように、レンズ間の位置決めの状態を保持するスペーサ層７を接着剤により構成したことにより、レンズ間のディセンター、チルト、レンズ間距離を任意の状態に保ち、固定することが可能となるため、対物レンズの残存収差を低減することができる。
【００２２】
また、金属などからなるスペーサと異なり軽量な対物レンズ鏡筒とすることができる。
【００２３】
ここで、接着剤は熱硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂などさまざまなものが使用可能であるが、光硬化樹脂を用いればレンズ調整前に樹脂を第２レンズ鏡筒５側または第１レンズ鏡筒４側（第１レンズ鏡筒及び／または第１レンズ１）に塗布し、その樹脂を硬化させる前に第１レンズ１及び第２レンズ２の間の位置調整を行い、位置調整後に光を照射して樹脂を硬化させることができる。したがって、精密な位置調整を容易に行うことができる。また、調整後に短時間で硬化させることができるので硬化途中の経時変化を最小限に抑えることができる。なお、光硬化樹脂としては、例えばアクリル系樹脂やシリコーン系樹脂に硬化開始剤が含まれているものが使用できる。
【００２４】
光硬化樹脂は、光硬化樹脂に含まれる硬化開始剤を替えることにより、硬化する光の波長を選択することが可能であるが、本実施の形態で使用する光硬化樹脂は、対物レンズ鏡筒１８の設計波長帯域以外の波長帯域の光でのみ硬化する光硬化樹脂を使用することが望ましい。これは次の理由による。
【００２５】
対物レンズ鏡筒１８におけるレンズ１、レンズ２間の位置調整方法には様々な方法が考えられるが、例えば、対物レンズ３からの集光スポットの強度分布を観測しながら調整を行う場合、対物レンズ３の設計波長で硬化する光硬化樹脂を使用した場合、調整途中で硬化してしまう恐れがある。しかし、対物レンズ３の設計波長以外の波長帯域の光でのみ硬化する光硬化樹脂を使用した場合、レンズの調整光と光硬化樹脂の硬化光を異なる波長域の光とすることにより、調整後に光硬化樹脂を硬化させることが可能となる。
【００２６】
なお、ここでいう設計波長とは、対物レンズ鏡筒１８の使用に際して、レンズ１，２の透過光として利用する光の波長のことである。例えば、光情報記録再生装置に対物レンズ鏡筒１８を使用する場合には、光記録媒体に情報を記録／再生するための光源波長のことをいう。さらに、複数の種類の光記録媒体に対し記録／再生するために異なる波長の光を対物レンズ３に入射させて使用する場合があるが、その場合は、通常レンズ３の組み立てを最も短波長の光により行うため、設計波長は最も短波長側の波長であるとする。したがって、より具体的には、ＣＤ用の対物レンズ鏡筒では７８０ｎｍ付近の波長、ＤＶＤ用では６５０ｎｍまたは６３５ｎｍ付近の波長、さらに青色用の対物レンズ鏡筒では４００〜４１０ｎｍの波長が設計波長となる。また、ＤＶＤ、ＣＤ互換用の対物レンズ鏡筒では６５０ｎｍまたは６３５ｎｍ付近の波長が設計波長となる。
【００２７】
光硬化樹脂を硬化させるための光の波長は、上述のように設計波長以外の波長であることが望ましく、具体例を挙げると、４００〜４１０ｎｍの波長が設計波長となる青色用の対物レンズ鏡筒に対しては例えば３２０〜３８０ｎｍで硬化する光硬化樹脂が使用できる。
【００２８】
次に、対物レンズ鏡筒１８にアパーチャ６を設けている理由について述べる。
【００２９】
一般的に光情報記録再生装置等における対物レンズのアパーチャは、アパーチャを備える対物レンズ駆動機構のホルダーと対物レンズ外周部の嵌合により、位置決めされる。その方法を、本発明が対象としているような複数のレンズから構成される対物レンズ鏡筒を用いる場合にも適用した場合、対物レンズ駆動機構のホルダーと対物レンズ駆動機構を嵌合させてアパーチャの位置決めをする際に大きな外力を加える必要があり、対物レンズ鏡筒における複数レンズ間の位置関係にずれが生じてしまう惧れがある。特に、本実施の形態のようにレンズ間のスペーサ層７として接着剤を用いた場合には、その問題が顕著となる惧れがある。
【００３０】
このような問題を解決するため、本実施の形態では、対物レンズ鏡筒１８の場合、第１レンズ１を保持する第１レンズ鏡筒４にアパーチャ６を設けている。このため、アパーチャ６の位置決めを第１レンズ１と第１レンズ鏡筒４との嵌合の際に実行でき、その後、第２レンズ２と第１レンズ１との位置決め、さらに、光情報記録再生装置等の他の装置への組み込みを実行することになる。したがって、他の装置への組み込みの際にアパーチャを位置決めすべく大きな外力を加える必要がなくなり、対物レンズ鏡筒１８に含まれるレンズ間の位置関係にずれが生じることを抑制できる。
【００３１】
（変形例１）
図２は、本実施の形態の対物レンズ鏡筒の変形例を示す図である。この対物レンズ鏡筒１１８では、第２レンズ鏡筒１０５と第１レンズ１０１とが接着剤１０７のみにより接着固定されている。また、第１レンズ鏡筒１０４はレンズ群（第１レンズ１０１及び第２レンズ１０２）全体の外周部を覆うように形成されている。
【００３２】
このような構成では、スペーサ層１０７の塗布部分が第１レンズ鏡筒１０４の内部に隠れた部分にあるため、第１レンズ１０１、第２レンズ１０２間の位置調整及びスペーサ層（接着剤）１０７の硬化が難しくなるが、上述のようにスペーサ層（接着剤）１０７として光硬化性の樹脂を用いれば、レンズを介して光を照射することができ、位置調整及び接着剤硬化を容易に行うことが可能となる。また、調整後に短時間で硬化させることができるので硬化途中の経時変化を最小限に抑えることができる。
【００３３】
（変形例２）
図３は、本実施の形態の対物レンズ鏡筒の他の変形例を示す図である。図１の対物レンズ鏡筒１８ではアパーチャ６を第１レンズ鏡筒４に設けたが、本変形例では第２レンズ鏡筒２０５に設けている。このように、アパーチャを設けるレンズ鏡筒は、どのレンズを保持するレンズ鏡筒であってもよいが、本変形例の対物レンズ鏡筒２１８のように、レンズ外径の小さい第２レンズ２０２を保持する第２レンズ鏡筒２０５にアパーチャ２０６を設けることにより対物レンズ鏡筒の外径を小さくすることができる。３つ以上のレンズを有する対物レンズ鏡筒の場合にも同様であり、最もレンズ外径の小さいレンズを保持するレンズ鏡筒にアパーチャを形成することが望ましい。
【００３４】
なお、本変形例では第１レンズ２０１と第２レンズ２０５とを直接スペーサ層（接着剤）２０７にて接着しており、第１レンズ鏡筒を具備していない。
【００３５】
（変形例３）
図４は、本実施の形態の対物レンズ鏡筒の他の変形例を示す図である。図４に示す対物レンズ３０３は図３のものと同様に第２レンズ鏡筒３０５にアパーチャ３０６を設けている。また、本変形例では、第２レンズ鏡筒３０５を第１レンズ３０１を覆うように構成しており、これにより、対物レンズ鏡筒３１８のハンドリングの際に、スペーサ層３０７に対し外力が加わらないようにしている。
【００３６】
＜実施の形態２＞
以下、図５〜１１をもとに本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は本発明の対物レンズ鏡筒を光情報記録再生装置に適用した形態について説明する。
【００３７】
本発明が対象とする対物レンズは複数のレンズからなる対物レンズであるため、一つのレンズから構成される対物レンズに比べてＮＡを高めることが容易である。従って、光情報記録再生装置に使用した場合には、より高密度な記録／再生が可能となる。そして、光情報記録再生装置に使用する場合には、光記録媒体のトラックに対しフォーカシング、トラッキングする必要があるため、対物レンズ鏡筒駆動装置に対物レンズ鏡筒を搭載して使用する。
【００３８】
図５の（ａ）は対物レンズ鏡筒駆動装置４１６を示す側面図であり、（ｂ）は上面図である。図５において、対物レンズ鏡筒４１８は対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に保持されている。
【００３９】
対物レンズ鏡筒ホルダー４０８はコイル、マグネット、ヨークなどからなる推力発生機構４１５によって駆動される。まず、対物レンズ鏡筒ホルダー４０８にはフォーカスコイル４０９が設けられ、さらに、フォーカスコイル４０９にはラジアルコイル４１０が取り付けられている。そして、ヨーク４１２にはマグネット４１１が取り付けられており、ヨーク４１２に一端が固定され、他端が対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に固定されたワイヤー４１３を介してフォーカスコイル４０９、ラジアルコイル４１０に駆動電流を流すことにより対物レンズ鏡筒４１８ならびに対物レンズ鏡筒ホルダー４０８を駆動する。
【００４０】
対物レンズ４０３におけるアパーチャ４０６は、第２レンズ鏡筒４０５に設けている。このため、対物レンズ鏡筒４１８を対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に対して嵌合によって取り付ける必要はない。従って、対物レンズ鏡筒４１８を対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に挿入する際にも大きな力を加える必要がなく、レンズ間の位置ずれの発生を抑えることができる。
【００４１】
図６は、図５の対物レンズ鏡筒４１８と光記録媒体４１７との位置関係を示す側面図である。この図に示すように、対物レンズ４０３は光記録媒体４１７に対し所定の距離を保つように駆動されるが、対物レンズ４０３のＮＡが高い場合には、その距離を大きくとることは対物レンズ４０３の設計の上で困難である。例えばＮＡが０．８５の対物レンズ４０３の場合には第２レンズ４０２の光記録媒体側の面から光記録媒体４１７の第２レンズ側表面までの距離（ＷＤ：ワーキングディスタンス）は０．３ｍｍ程度となる。従って、フォーカシングサーボが外れた場合には対物レンズ４０３と光記録媒体４１７が衝突することになる。この場合、対物レンズ４０３ならびに光記録媒体４１７が損傷する可能性があり、さらに、スペーサ層４０７に加わる衝撃力によりレンズ間の位置ずれが発生する惧れがある。
【００４２】
次に、本実施の形態において用いる対物レンズ鏡筒及びそれを保持する対物レンズ鏡筒ホルダーの変形例について図７〜図１１を用いて説明する。
【００４３】
（変形例４）
本変形例（図７）及び後述する図８〜図１１の変形例では、対物レンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーには対物レンズと光記録媒体の保護のために、対物レンズの焦点側に突出する保護部を設けている。図７〜図１１（本変形例及び変形例５〜８）における保護部は、第２レンズに対し、第２レンズの光記録媒体側に突出しており、その保護部を対物レンズよりも柔らかい材料とすることで、光記録媒体の損傷を低減する。一般に対物レンズはガラスにより形成されることが多いため、保護部を構成する材料をガラスより柔らかい材料（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））とする。なお、保護部はそれが設けられる対物レンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーと一体に形成することが位置調整の容易さの点で望ましいが、対物レンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーの先端に貼付け等により固定する構成であっても良い。以下、具体的に説明する。
【００４４】
図７は本変形例を示す説明図であるが、本例では、対物レンズ鏡筒ホルダー５０８に保護部５１４を設けている。ここで、保護部５１４は、対物レンズ鏡筒ホルダー５０８と一体に設けられている、つまり、推力発生機構を構成するフォーカスコイル、ラジアルコイルが取り付けられた対物レンズ鏡筒ホルダー５０８に対してスペーサ層５０７を介することなく設けている。これにより、保護部５１４と光記録媒体が衝突した場合においても、衝撃力が直接スペーサ層５０７に伝わらないため、衝撃力によるレンズ間の位置ずれの発生を低減することができる。
【００４５】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、スペーサ層により接着固定されるレンズのうちの焦点側とは反対側に位置する方のレンズ、またはそのレンズよりも更に焦点側とは反対側に位置するレンズを、対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持し、その対物レンズ鏡筒ホルダーに保護部を設ければ、上記と同様に衝突時の衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止できる。
【００４６】
（変形例５）
図８は、保護部６１４を第１レンズ鏡筒６０４に設けた場合の構成である。ここでも、保護部６１４を設けた第１レンズ鏡筒６０４を対物レンズ鏡筒ホルダー６０８に直接取り付けているので、衝突の際の衝撃力が直接スペーサ層６０７に伝わることを防止している。
【００４７】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、スペーサ層により接着固定されるレンズのうちの焦点側とは反対側に位置する方のレンズ、またはそのレンズよりも更に焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒を、対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持するようにし、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に衝突時の衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止できる。
【００４８】
（参考例）
上述した変形例において、対物レンズのＮＡが高い場合にはワーキングディスタンスを大きく設計することが困難であることから、保護部が第２レンズの光記録媒体側に突出する突出量もごくわずかの量となる。例えば、ワーキングディスタンスが０．３ｍｍの場合の突出量は０．０１〜０．２５ｍｍの範囲のものとなる。よって、保護部の高さは対物レンズに対して厳しい精度でコントロールする必要がある。
【００４９】
一方、複数のレンズからなる組合せ対物レンズにおいては、レンズ間距離の調整を行う際、球面収差の発生量が小さくなるように調整するが、レンズの製造においてはレンズの厚み、レンズ面の曲率等に製造ばらつきがあるため、レンズ間距離も常に一定になる訳ではない。例えば、ＮＡ０．８５の２枚のレンズの組合せによる対物レンズの場合、レンズの製造ばらつきによるレンズ間隔の設計値からの変化量は±０．１ｍｍ程度のものとなる。例えば、保護部の突出量を０．０５ｍｍとなるように保護部の高さを設計し、保護部の高さの基準を第１レンズの基準面とすると、レンズの製造ばらつきによってレンズ間隔が変化するため所定の突出量とならない惧れがある。さらに、場合によっては保護部に対し、第２レンズ２が光記録媒体側に突出してしまう惧れがある。
【００５０】
参考例の図９に示す対物レンズ鏡筒７１８においては保護部７１４を第２レンズ鏡筒７０５に設けている。つまり、保護部７１４の高さの基準面を第２レンズ７０２の基準面（ここでは第２レンズのフランジ部の入射側の面）と接触させて高さを決めているので、保護部７１４の突出量はレンズ間隔の調整量のばらつきの影響を受けないため、突出量のばらつきを低減することはできる。
【００５１】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、最も焦点側に位置するレンズと、それを保持するレンズ鏡筒の基準面を接触させ、且つ、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に突出量のばらつきを低減することはできる。
【００５２】
（変形例６）
図１０に示す対物レンズ鏡筒８１８は、保護部８１４が設けられている第２レンズ鏡筒８０５を対物レンズ鏡筒ホルダー８０８に直接取り付けているので、光記録媒体と保護部の衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層８０７に伝わることを防止することができる。よって、レンズ間の位置ずれの発生を防止することができる。
【００５３】
また、保護部８１４の高さの基準面を第２レンズ８０２の基準面（ここでは第２レンズのフランジ部の入射側の面）と接触させて高さを決めているので、保護部８１４の突出量はレンズ間隔の調整量のばらつきの影響を受けないため、突出量のばらつきを低減することができる。
【００５４】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、最も焦点側に位置するレンズと、それを保持するレンズ鏡筒の基準面を接触させ、且つ、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に突出量のばらつきを低減することができる。さらに、このレンズ鏡筒を対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持するようにすれば、衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止することができる。
【００５５】
（変形例７）
図１１は、保護部９１４を第２レンズ鏡筒９０５に設け、さらに、第２レンズ鏡筒９０５を第１レンズ９０１の外周部を覆うように構成しているので、対物レンズ鏡筒９１８のハンドリングの際に、スペーサ層９０７に外力を加えることを防止できる。また、保護部９１４が設けられている第２レンズ鏡筒９０５を対物レンズ鏡筒ホルダー９０８に直接取り付けているので、光記録媒体と保護部の衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層９０７に伝わることを防止することができる。
【００５６】
また、保護部９１４の高さの基準面を第２レンズ９０２の基準面（ここでは第２レンズのフランジ部の入射側の面）と接触させて高さを決めているので、保護部９１４の突出量はレンズ間隔の調整量のばらつきの影響を受けないため、突出量のばらつきを低減することができる。
【００５７】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、最も焦点側に位置するレンズと、それを保持するレンズ鏡筒の基準面を接触させ、且つ、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に突出量のばらつきを低減することができる。さらに、このレンズ鏡筒を対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持するようにすれば、衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止することができる。
【００５８】
＜実施の形態３＞
以下、図１２をもとに本発明の実施の形態３について説明する。
【００５９】
図１２は、本実施の形態の構成を示す図である。ここでは第２レンズ鏡筒１００５と実施の形態２で示した対物レンズ鏡筒ホルダーに対応する対物レンズ鏡筒ホルダー１００８を兼用にする。すなわち、対物レンズ鏡筒駆動機構において推力発生機構が取り付けられた対物レンズホルダー１００８に対物レンズを構成するレンズを直接取り付けている。
【００６０】
図１２では、対物レンズ鏡筒ホルダー１００８に対し、第１レンズ１００１よりレンズ外径の小さい第２レンズ１００２を取り付けているので、レンズを挿入する挿入口の直径を小さくできる。従って、対物レンズ鏡筒駆動装置のサイズを小型化できる。また、対物レンズ鏡筒駆動装置の部品点数も減らすことができる。さらに、可動部の重量を低減することができ、挿入口の径が小さいことから対物レンズ鏡筒ホルダー１００８の強度を向上させることができるので、より、高速な駆動を行うことが可能となる。
【００６１】
ここでは、第２レンズ１００２の外周部と対物レンズ鏡筒ホルダー１００８のレンズ挿入口の内周部との嵌合により位置決めし、アパーチャ１００６が設けられた対物レンズ鏡筒ホルダー１００８に第２レンズ１００２を固定しているが、本対物レンズ鏡筒ならびに対物レンズ鏡筒駆動装置の場合、対物レンズ鏡筒ホルダー１００８と第１レンズ１００１をハンドリングして調整したのち接着固定する方法で組立てることができる。すなわち、上記した第２レンズ１００２の外周部と対物レンズ鏡筒ホルダー１００８のレンズ挿入口の内周部との嵌合を行った後に、第１レンズ１００１と第２レンズ１００２との位置関係を調整することができる。したがって、第１、第２レンズ間の位置関係を調整した後にレンズ鏡筒をアパーチャに挿入して位置決めを行う場合に比して、第１、第２レンズ１００１，１００２間の位置関係がずれることを、抑制できる。
【００６２】
また、本構成においても対物レンズ鏡筒ホルダー１００８に保護部１０１４が設けられているので、光記録媒体と保護部の衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層１００７に伝わることを防止することができる。
【００６３】
また、保護部１０１４の高さの基準を第２レンズ１００２の基準面（第２レンズのフランジ部の入射側の面）としているので、保護部１０１４の突出量のばらつきを低減することができる。
【００６４】
以上、実施の形態２，３においては、４ワイヤー方式の対物レンズ鏡筒駆動方式について説明したが、軸摺動方式、ヒンジばね方式の対物レンズ鏡筒駆動装置であっても良い。
【００６５】
また、２つのレンズからなる対物レンズについて説明したが、それ以上の数のレンズからなる対物レンズであっても良い。その場合、ある１つのレンズと該レンズを保持するレンズ鏡筒の少なくとも一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、他のレンズと他のレンズを保持するレンズ鏡筒の少なくとも一方に対して、接着固定されていれば良い。
【００６６】
また、対物レンズの保護部としてレンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーに設けられたものについて説明したが、対物レンズの後側焦点側のレンズの、後側焦点側の面に保護フィルムを貼り付けたり、コート剤を塗布したものでも良い。その場合でも、レンズ間を調整した際のレンズ間距離のばらつきによる保護部の突出量のばらつきを抑えることができる。
【００６７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の対物レンズ鏡筒駆動装置に用いる対物レンズ鏡筒によれば、レンズ間のディセンター、チルト、レンズ間距離の調整を行い、かつ、各調整量を任意に決めることができるので、残存収差を低減することができる。また、対物レンズ重量も金属等のスペーサを使用する場合に比べて軽量である。
【００６８】
また、本発明の対物レンズ駆動装置によれば、対物レンズ鏡筒が小型、軽量であるため高速駆動が可能である。
【００６９】
さらに、本発明の光情報記録再生装置によれば、対物レンズ鏡筒が小型、軽量であるため、それを高速駆動することで高速アクセスを実現できる。また、高ＮＡが実現できるため高密度の光記録媒体に対して記録再生が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の対物レンズ鏡筒駆動装置に用いる対物レンズ鏡筒の実施の形態１の説明図である。
【図２】 本発明における変形例１の対物レンズ鏡筒の説明図である。
【図３】 本発明における変形例２の対物レンズ鏡筒の説明図である。
【図４】 本発明における変形例３の対物レンズ鏡筒の説明図である。
【図５】 本発明における実施の形態２の対物レンズ鏡筒と対物レンズ鏡筒駆動装置を示す説明図である。
【図６】 図５における対物レンズ鏡筒駆動装置と光記録媒体との位置関係を示す説明図である。
【図７】 本発明における変形例４の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図８】 本発明における変形例５の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図９】 本発明における参考例の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１０】 本発明における変形例６の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１１】 本発明における変形例７の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１２】 本発明における実施の形態３の対物レンズ鏡筒を構成するレンズ鏡筒と対物レンズ鏡筒ホルダーとを兼用にした対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１３】 従来の対物レンズ鏡筒についての説明図である。
【符号の説明】
１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３ 対物レンズ
４ 第１レンズ鏡筒
５ 第２レンズ鏡筒
６ アパーチャ
７ スペーサ層
１８ 対物レンズ鏡筒
４０８ 対物レンズ鏡筒ホルダー
４０９ フォーカスコイル
４１０ ラジアルコイル
４１１ マグネット
４１２ ヨーク
４１３ ワイヤー
５１４ レンズ保護部
４１５ 推力発生機構
４１６ 対物レンズ鏡筒駆動装置
４１７ 光記録媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレンズから構成される対物レンズを少なくとも含み、該対物レンズを保持する対物レンズ鏡筒を駆動する対物レンズ鏡筒駆動装置及び光情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に光情報記録再生装置においては、高開口数を実現すべく、複数のレンズにより構成される対物レンズを用いる試みがなされている。
【０００３】
特開平４−３５５４１９号公報には、このような光情報記録再生装置において用いられる対物レンズを少なくとも含み、該対物レンズを保持する対物レンズ鏡筒としては特開平４−３５５４１９号公報に開示されている。この対物レンズ鏡筒は、図１３に示すように、合計５つのレンズから構成される対物レンズと、各レンズを保持固定する鏡筒５７を備えている。
【０００４】
従来このような複数のレンズから構成される対物レンズにおいては、各レンズのレンズ面どうしを接触させることによりレンズ間距離の位置決めを行い、レンズのディセンターならびにチルトについてはレンズ鏡筒に設けられた各レンズの基準面に対し、レンズの基準面を接触させて固定するという機械精度による位置決めが行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械精度による位置決めだけでは光学的な収差が残存するため、対物レンズとして十分な性能を発揮できないという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するために、レンズ間にリング状のスペーサ材をはさみ、スペーサ材の厚みを変えることにより球面収差を低減するなどの方法も考えられているが、このような方法では多くの部品を必要とし、対物レンズ鏡筒重量の増加を招く。また、レンズ間距離はスペーサ材の厚みにより規定されるため、レンズ間距離を任意の距離とすることができず、やはり、球面収差が残存してしまう。また、光情報記録再生装置に使用される対物レンズ鏡筒の重量が重いということは、対物レンズ鏡筒を駆動する対物レンズ鏡筒駆動装置の可動部重量の増加につながるため、光記録媒体に対するアクセス速度を低下させることになる。
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものである。その目的は、レンズ間の位置調整が容易であり、かつ、部品点数も少ない対物レンズ鏡筒を駆動する対物レンズ鏡筒駆動装置及び光情報記録再生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、前記第２レンズは、第１レンズに対して、前記組み合わせ対物レンズの焦点側に配置されており、第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定され、前記第１レンズ鏡筒または第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、前記第１レンズ鏡筒または第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒に、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定され、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズを保持する焦点側レンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、前記焦点側レンズ鏡筒には、前記焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定されてなる対物レンズ鏡筒と、前記対物レンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、前記第２レンズは、第１レンズに対して、前記組み合わせ対物レンズの焦点側に配置されており、前記対物レンズ鏡筒ホルダーは、第１レンズ、第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズ、前記第１レンズ鏡筒、第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒、の少なくとも１つを保持しており、前記対物レンズ鏡筒ホルダーに、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
第４の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の対物レンズ鏡筒駆動装置は、前記組み合わせ対物レンズのアパーチャを備えており、前記アパーチャは、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズを保持する前記レンズ鏡筒のいずれかに形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明の対物レンズ鏡筒駆動装置は、請求項５に記載の対物レンズ駆動装置において、アパーチャの形成された前記レンズ鏡筒は、前記組み合わせ対物レンズを構成する複数のレンズのうち最もレンズ外径の小さいレンズを保持していることを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
第６の発明の光情報記録再生装置は、光記録媒体に対して、情報の記録、再生の少なくともどちらか一方を行う光情報記録再生装置において、請求項１乃至請求項４のいずれか少なくとも１つの対物レンズ鏡筒駆動装置を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
以下、図１〜４をもとに本発明の対物レンズ鏡筒駆動装置に用いる対物レンズ鏡筒の実施の形態１について説明する。
【００１７】
図１に示す対物レンズ鏡筒１８において、対物レンズ３は第１レンズ１と第２レンズ２の２つのレンズから構成されている。このように複数のレンズを組合わせることにより、１枚のレンズでは困難であった高いＮＡ(開口数)の対物レンズが構成できる。ここで、対物レンズ３は、第１レンズ側より光を入射させ、後側焦点側のレンズである第２レンズを透過した後、集光点を形成するように設計されている。なお、以下ではこの集光点が形成される側の焦点、すなわち、後側焦点をもって焦点として説明する。
【００１８】
第１レンズ１は第１レンズ鏡筒４に保持されている。さらに第１レンズ鏡筒４には対物レンズの開口制限を行うアパーチャー６が設けられている。また、第１レンズ１は、第１レンズ鏡筒４の内周部にレンズ外周部が嵌合することにより位置決めされている。
【００１９】
一方、第２レンズ２は第２レンズ鏡筒５に保持されている。
【００２０】
また、第１レンズ１ならびに第１レンズ鏡筒４は、第２レンズ２に対し位置決め調整され、接着剤からなるスペーサ層７のみを介して第２レンズ鏡筒５に接着固定されている。
【００２１】
本実施の形態の対物レンズ鏡筒は、上述のように、レンズ間の位置決めの状態を保持するスペーサ層７を接着剤により構成したことにより、レンズ間のディセンター、チルト、レンズ間距離を任意の状態に保ち、固定することが可能となるため、対物レンズの残存収差を低減することができる。
【００２２】
また、金属などからなるスペーサと異なり軽量な対物レンズ鏡筒とすることができる。
【００２３】
ここで、接着剤は熱硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂などさまざまなものが使用可能であるが、光硬化樹脂を用いればレンズ調整前に樹脂を第２レンズ鏡筒５側または第１レンズ鏡筒４側（第１レンズ鏡筒及び／または第１レンズ１）に塗布し、その樹脂を硬化させる前に第１レンズ１及び第２レンズ２の間の位置調整を行い、位置調整後に光を照射して樹脂を硬化させることができる。したがって、精密な位置調整を容易に行うことができる。また、調整後に短時間で硬化させることができるので硬化途中の経時変化を最小限に抑えることができる。なお、光硬化樹脂としては、例えばアクリル系樹脂やシリコーン系樹脂に硬化開始剤が含まれているものが使用できる。
【００２４】
光硬化樹脂は、光硬化樹脂に含まれる硬化開始剤を替えることにより、硬化する光の波長を選択することが可能であるが、本実施の形態で使用する光硬化樹脂は、対物レンズ鏡筒１８の設計波長帯域以外の波長帯域の光でのみ硬化する光硬化樹脂を使用することが望ましい。これは次の理由による。
【００２５】
対物レンズ鏡筒１８におけるレンズ１、レンズ２間の位置調整方法には様々な方法が考えられるが、例えば、対物レンズ３からの集光スポットの強度分布を観測しながら調整を行う場合、対物レンズ３の設計波長で硬化する光硬化樹脂を使用した場合、調整途中で硬化してしまう恐れがある。しかし、対物レンズ３の設計波長以外の波長帯域の光でのみ硬化する光硬化樹脂を使用した場合、レンズの調整光と光硬化樹脂の硬化光を異なる波長域の光とすることにより、調整後に光硬化樹脂を硬化させることが可能となる。
【００２６】
なお、ここでいう設計波長とは、対物レンズ鏡筒１８の使用に際して、レンズ１，２の透過光として利用する光の波長のことである。例えば、光情報記録再生装置に対物レンズ鏡筒１８を使用する場合には、光記録媒体に情報を記録／再生するための光源波長のことをいう。さらに、複数の種類の光記録媒体に対し記録／再生するために異なる波長の光を対物レンズ３に入射させて使用する場合があるが、その場合は、通常レンズ３の組み立てを最も短波長の光により行うため、設計波長は最も短波長側の波長であるとする。したがって、より具体的には、ＣＤ用の対物レンズ鏡筒では７８０ｎｍ付近の波長、ＤＶＤ用では６５０ｎｍまたは６３５ｎｍ付近の波長、さらに青色用の対物レンズ鏡筒では４００〜４１０ｎｍの波長が設計波長となる。また、ＤＶＤ、ＣＤ互換用の対物レンズ鏡筒では６５０ｎｍまたは６３５ｎｍ付近の波長が設計波長となる。
【００２７】
光硬化樹脂を硬化させるための光の波長は、上述のように設計波長以外の波長であることが望ましく、具体例を挙げると、４００〜４１０ｎｍの波長が設計波長となる青色用の対物レンズ鏡筒に対しては例えば３２０〜３８０ｎｍで硬化する光硬化樹脂が使用できる。
【００２８】
次に、対物レンズ鏡筒１８にアパーチャ６を設けている理由について述べる。
【００２９】
一般的に光情報記録再生装置等における対物レンズのアパーチャは、アパーチャを備える対物レンズ駆動機構のホルダーと対物レンズ外周部の嵌合により、位置決めされる。その方法を、本発明が対象としているような複数のレンズから構成される対物レンズ鏡筒を用いる場合にも適用した場合、対物レンズ駆動機構のホルダーと対物レンズ駆動機構を嵌合させてアパーチャの位置決めをする際に大きな外力を加える必要があり、対物レンズ鏡筒における複数レンズ間の位置関係にずれが生じてしまう惧れがある。特に、本実施の形態のようにレンズ間のスペーサ層７として接着剤を用いた場合には、その問題が顕著となる惧れがある。
【００３０】
このような問題を解決するため、本実施の形態では、対物レンズ鏡筒１８の場合、第１レンズ１を保持する第１レンズ鏡筒４にアパーチャ６を設けている。このため、アパーチャ６の位置決めを第１レンズ１と第１レンズ鏡筒４との嵌合の際に実行でき、その後、第２レンズ２と第１レンズ１との位置決め、さらに、光情報記録再生装置等の他の装置への組み込みを実行することになる。したがって、他の装置への組み込みの際にアパーチャを位置決めすべく大きな外力を加える必要がなくなり、対物レンズ鏡筒１８に含まれるレンズ間の位置関係にずれが生じることを抑制できる。
【００３１】
（変形例１）
図２は、本実施の形態の対物レンズ鏡筒の変形例を示す図である。この対物レンズ鏡筒１１８では、第２レンズ鏡筒１０５と第１レンズ１０１とが接着剤１０７のみにより接着固定されている。また、第１レンズ鏡筒１０４はレンズ群（第１レンズ１０１及び第２レンズ１０２）全体の外周部を覆うように形成されている。
【００３２】
このような構成では、スペーサ層１０７の塗布部分が第１レンズ鏡筒１０４の内部に隠れた部分にあるため、第１レンズ１０１、第２レンズ１０２間の位置調整及びスペーサ層（接着剤）１０７の硬化が難しくなるが、上述のようにスペーサ層（接着剤）１０７として光硬化性の樹脂を用いれば、レンズを介して光を照射することができ、位置調整及び接着剤硬化を容易に行うことが可能となる。また、調整後に短時間で硬化させることができるので硬化途中の経時変化を最小限に抑えることができる。
【００３３】
（変形例２）
図３は、本実施の形態の対物レンズ鏡筒の他の変形例を示す図である。図１の対物レンズ鏡筒１８ではアパーチャ６を第１レンズ鏡筒４に設けたが、本変形例では第２レンズ鏡筒２０５に設けている。このように、アパーチャを設けるレンズ鏡筒は、どのレンズを保持するレンズ鏡筒であってもよいが、本変形例の対物レンズ鏡筒２１８のように、レンズ外径の小さい第２レンズ２０２を保持する第２レンズ鏡筒２０５にアパーチャ２０６を設けることにより対物レンズ鏡筒の外径を小さくすることができる。３つ以上のレンズを有する対物レンズ鏡筒の場合にも同様であり、最もレンズ外径の小さいレンズを保持するレンズ鏡筒にアパーチャを形成することが望ましい。
【００３４】
なお、本変形例では第１レンズ２０１と第２レンズ２０５とを直接スペーサ層（接着剤）２０７にて接着しており、第１レンズ鏡筒を具備していない。
【００３５】
（変形例３）
図４は、本実施の形態の対物レンズ鏡筒の他の変形例を示す図である。図４に示す対物レンズ３０３は図３のものと同様に第２レンズ鏡筒３０５にアパーチャ３０６を設けている。また、本変形例では、第２レンズ鏡筒３０５を第１レンズ３０１を覆うように構成しており、これにより、対物レンズ鏡筒３１８のハンドリングの際に、スペーサ層３０７に対し外力が加わらないようにしている。
【００３６】
＜実施の形態２＞
以下、図５〜１１をもとに本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は本発明の対物レンズ鏡筒を光情報記録再生装置に適用した形態について説明する。
【００３７】
本発明が対象とする対物レンズは複数のレンズからなる対物レンズであるため、一つのレンズから構成される対物レンズに比べてＮＡを高めることが容易である。従って、光情報記録再生装置に使用した場合には、より高密度な記録／再生が可能となる。そして、光情報記録再生装置に使用する場合には、光記録媒体のトラックに対しフォーカシング、トラッキングする必要があるため、対物レンズ鏡筒駆動装置に対物レンズ鏡筒を搭載して使用する。
【００３８】
図５の（ａ）は対物レンズ鏡筒駆動装置４１６を示す側面図であり、（ｂ）は上面図である。図５において、対物レンズ鏡筒４１８は対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に保持されている。
【００３９】
対物レンズ鏡筒ホルダー４０８はコイル、マグネット、ヨークなどからなる推力発生機構４１５によって駆動される。まず、対物レンズ鏡筒ホルダー４０８にはフォーカスコイル４０９が設けられ、さらに、フォーカスコイル４０９にはラジアルコイル４１０が取り付けられている。そして、ヨーク４１２にはマグネット４１１が取り付けられており、ヨーク４１２に一端が固定され、他端が対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に固定されたワイヤー４１３を介してフォーカスコイル４０９、ラジアルコイル４１０に駆動電流を流すことにより対物レンズ鏡筒４１８ならびに対物レンズ鏡筒ホルダー４０８を駆動する。
【００４０】
対物レンズ４０３におけるアパーチャ４０６は、第２レンズ鏡筒４０５に設けている。このため、対物レンズ鏡筒４１８を対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に対して嵌合によって取り付ける必要はない。従って、対物レンズ鏡筒４１８を対物レンズ鏡筒ホルダー４０８に挿入する際にも大きな力を加える必要がなく、レンズ間の位置ずれの発生を抑えることができる。
【００４１】
図６は、図５の対物レンズ鏡筒４１８と光記録媒体４１７との位置関係を示す側面図である。この図に示すように、対物レンズ４０３は光記録媒体４１７に対し所定の距離を保つように駆動されるが、対物レンズ４０３のＮＡが高い場合には、その距離を大きくとることは対物レンズ４０３の設計の上で困難である。例えばＮＡが０．８５の対物レンズ４０３の場合には第２レンズ４０２の光記録媒体側の面から光記録媒体４１７の第２レンズ側表面までの距離（ＷＤ：ワーキングディスタンス）は０．３ｍｍ程度となる。従って、フォーカシングサーボが外れた場合には対物レンズ４０３と光記録媒体４１７が衝突することになる。この場合、対物レンズ４０３ならびに光記録媒体４１７が損傷する可能性があり、さらに、スペーサ層４０７に加わる衝撃力によりレンズ間の位置ずれが発生する惧れがある。
【００４２】
次に、本実施の形態において用いる対物レンズ鏡筒及びそれを保持する対物レンズ鏡筒ホルダーの変形例について図７〜図１１を用いて説明する。
【００４３】
（変形例４）
本変形例（図７）及び後述する図８〜図１１の変形例では、対物レンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーには対物レンズと光記録媒体の保護のために、対物レンズの焦点側に突出する保護部を設けている。図７〜図１１（本変形例及び変形例５〜８）における保護部は、第２レンズに対し、第２レンズの光記録媒体側に突出しており、その保護部を対物レンズよりも柔らかい材料とすることで、光記録媒体の損傷を低減する。一般に対物レンズはガラスにより形成されることが多いため、保護部を構成する材料をガラスより柔らかい材料（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））とする。なお、保護部はそれが設けられる対物レンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーと一体に形成することが位置調整の容易さの点で望ましいが、対物レンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーの先端に貼付け等により固定する構成であっても良い。以下、具体的に説明する。
【００４４】
図７は本変形例を示す説明図であるが、本例では、対物レンズ鏡筒ホルダー５０８に保護部５１４を設けている。ここで、保護部５１４は、対物レンズ鏡筒ホルダー５０８と一体に設けられている、つまり、推力発生機構を構成するフォーカスコイル、ラジアルコイルが取り付けられた対物レンズ鏡筒ホルダー５０８に対してスペーサ層５０７を介することなく設けている。これにより、保護部５１４と光記録媒体が衝突した場合においても、衝撃力が直接スペーサ層５０７に伝わらないため、衝撃力によるレンズ間の位置ずれの発生を低減することができる。
【００４５】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、スペーサ層により接着固定されるレンズのうちの焦点側とは反対側に位置する方のレンズ、またはそのレンズよりも更に焦点側とは反対側に位置するレンズを、対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持し、その対物レンズ鏡筒ホルダーに保護部を設ければ、上記と同様に衝突時の衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止できる。
【００４６】
（変形例５）
図８は、保護部６１４を第１レンズ鏡筒６０４に設けた場合の構成である。ここでも、保護部６１４を設けた第１レンズ鏡筒６０４を対物レンズ鏡筒ホルダー６０８に直接取り付けているので、衝突の際の衝撃力が直接スペーサ層６０７に伝わることを防止している。
【００４７】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、スペーサ層により接着固定されるレンズのうちの焦点側とは反対側に位置する方のレンズ、またはそのレンズよりも更に焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒を、対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持するようにし、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に衝突時の衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止できる。
【００４８】
（参考例）
上述した変形例において、対物レンズのＮＡが高い場合にはワーキングディスタンスを大きく設計することが困難であることから、保護部が第２レンズの光記録媒体側に突出する突出量もごくわずかの量となる。例えば、ワーキングディスタンスが０．３ｍｍの場合の突出量は０．０１〜０．２５ｍｍの範囲のものとなる。よって、保護部の高さは対物レンズに対して厳しい精度でコントロールする必要がある。
【００４９】
一方、複数のレンズからなる組合せ対物レンズにおいては、レンズ間距離の調整を行う際、球面収差の発生量が小さくなるように調整するが、レンズの製造においてはレンズの厚み、レンズ面の曲率等に製造ばらつきがあるため、レンズ間距離も常に一定になる訳ではない。例えば、ＮＡ０．８５の２枚のレンズの組合せによる対物レンズの場合、レンズの製造ばらつきによるレンズ間隔の設計値からの変化量は±０．１ｍｍ程度のものとなる。例えば、保護部の突出量を０．０５ｍｍとなるように保護部の高さを設計し、保護部の高さの基準を第１レンズの基準面とすると、レンズの製造ばらつきによってレンズ間隔が変化するため所定の突出量とならない惧れがある。さらに、場合によっては保護部に対し、第２レンズ２が光記録媒体側に突出してしまう惧れがある。
【００５０】
参考例の図９に示す対物レンズ鏡筒７１８においては保護部７１４を第２レンズ鏡筒７０５に設けている。つまり、保護部７１４の高さの基準面を第２レンズ７０２の基準面（ここでは第２レンズのフランジ部の入射側の面）と接触させて高さを決めているので、保護部７１４の突出量はレンズ間隔の調整量のばらつきの影響を受けないため、突出量のばらつきを低減することはできる。
【００５１】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、最も焦点側に位置するレンズと、それを保持するレンズ鏡筒の基準面を接触させ、且つ、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に突出量のばらつきを低減することはできる。
【００５２】
（変形例６）
図１０に示す対物レンズ鏡筒８１８は、保護部８１４が設けられている第２レンズ鏡筒８０５を対物レンズ鏡筒ホルダー８０８に直接取り付けているので、光記録媒体と保護部の衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層８０７に伝わることを防止することができる。よって、レンズ間の位置ずれの発生を防止することができる。
【００５３】
また、保護部８１４の高さの基準面を第２レンズ８０２の基準面（ここでは第２レンズのフランジ部の入射側の面）と接触させて高さを決めているので、保護部８１４の突出量はレンズ間隔の調整量のばらつきの影響を受けないため、突出量のばらつきを低減することができる。
【００５４】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、最も焦点側に位置するレンズと、それを保持するレンズ鏡筒の基準面を接触させ、且つ、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に突出量のばらつきを低減することができる。さらに、このレンズ鏡筒を対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持するようにすれば、衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止することができる。
【００５５】
（変形例７）
図１１は、保護部９１４を第２レンズ鏡筒９０５に設け、さらに、第２レンズ鏡筒９０５を第１レンズ９０１の外周部を覆うように構成しているので、対物レンズ鏡筒９１８のハンドリングの際に、スペーサ層９０７に外力を加えることを防止できる。また、保護部９１４が設けられている第２レンズ鏡筒９０５を対物レンズ鏡筒ホルダー９０８に直接取り付けているので、光記録媒体と保護部の衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層９０７に伝わることを防止することができる。
【００５６】
また、保護部９１４の高さの基準面を第２レンズ９０２の基準面（ここでは第２レンズのフランジ部の入射側の面）と接触させて高さを決めているので、保護部９１４の突出量はレンズ間隔の調整量のばらつきの影響を受けないため、突出量のばらつきを低減することができる。
【００５７】
なお、ここでは２つのレンズにより対物レンズを構成する例について説明したが、３以上の複数のレンズにより構成する場合には、最も焦点側に位置するレンズと、それを保持するレンズ鏡筒の基準面を接触させ、且つ、そのレンズ鏡筒に保護部を設ければ、上記と同様に突出量のばらつきを低減することができる。さらに、このレンズ鏡筒を対物レンズ鏡筒ホルダーにより保持するようにすれば、衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層に伝わることを防止することができる。
【００５８】
＜実施の形態３＞
以下、図１２をもとに本発明の実施の形態３について説明する。
【００５９】
図１２は、本実施の形態の構成を示す図である。ここでは第２レンズ鏡筒１００５と実施の形態２で示した対物レンズ鏡筒ホルダーに対応する対物レンズ鏡筒ホルダー１００８を兼用にする。すなわち、対物レンズ鏡筒駆動機構において推力発生機構が取り付けられた対物レンズホルダー１００８に対物レンズを構成するレンズを直接取り付けている。
【００６０】
図１２では、対物レンズ鏡筒ホルダー１００８に対し、第１レンズ１００１よりレンズ外径の小さい第２レンズ１００２を取り付けているので、レンズを挿入する挿入口の直径を小さくできる。従って、対物レンズ鏡筒駆動装置のサイズを小型化できる。また、対物レンズ鏡筒駆動装置の部品点数も減らすことができる。さらに、可動部の重量を低減することができ、挿入口の径が小さいことから対物レンズ鏡筒ホルダー１００８の強度を向上させることができるので、より、高速な駆動を行うことが可能となる。
【００６１】
ここでは、第２レンズ１００２の外周部と対物レンズ鏡筒ホルダー１００８のレンズ挿入口の内周部との嵌合により位置決めし、アパーチャ１００６が設けられた対物レンズ鏡筒ホルダー１００８に第２レンズ１００２を固定しているが、本対物レンズ鏡筒ならびに対物レンズ鏡筒駆動装置の場合、対物レンズ鏡筒ホルダー１００８と第１レンズ１００１をハンドリングして調整したのち接着固定する方法で組立てることができる。すなわち、上記した第２レンズ１００２の外周部と対物レンズ鏡筒ホルダー１００８のレンズ挿入口の内周部との嵌合を行った後に、第１レンズ１００１と第２レンズ１００２との位置関係を調整することができる。したがって、第１、第２レンズ間の位置関係を調整した後にレンズ鏡筒をアパーチャに挿入して位置決めを行う場合に比して、第１、第２レンズ１００１，１００２間の位置関係がずれることを、抑制できる。
【００６２】
また、本構成においても対物レンズ鏡筒ホルダー１００８に保護部１０１４が設けられているので、光記録媒体と保護部の衝突の際に、衝撃力が直接スペーサ層１００７に伝わることを防止することができる。
【００６３】
また、保護部１０１４の高さの基準を第２レンズ１００２の基準面（第２レンズのフランジ部の入射側の面）としているので、保護部１０１４の突出量のばらつきを低減することができる。
【００６４】
以上、実施の形態２，３においては、４ワイヤー方式の対物レンズ鏡筒駆動方式について説明したが、軸摺動方式、ヒンジばね方式の対物レンズ鏡筒駆動装置であっても良い。
【００６５】
また、２つのレンズからなる対物レンズについて説明したが、それ以上の数のレンズからなる対物レンズであっても良い。その場合、ある１つのレンズと該レンズを保持するレンズ鏡筒の少なくとも一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、他のレンズと他のレンズを保持するレンズ鏡筒の少なくとも一方に対して、接着固定されていれば良い。
【００６６】
また、対物レンズの保護部としてレンズ鏡筒もしくは対物レンズ鏡筒ホルダーに設けられたものについて説明したが、対物レンズの後側焦点側のレンズの、後側焦点側の面に保護フィルムを貼り付けたり、コート剤を塗布したものでも良い。その場合でも、レンズ間を調整した際のレンズ間距離のばらつきによる保護部の突出量のばらつきを抑えることができる。
【００６７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の対物レンズ鏡筒駆動装置に用いる対物レンズ鏡筒によれば、レンズ間のディセンター、チルト、レンズ間距離の調整を行い、かつ、各調整量を任意に決めることができるので、残存収差を低減することができる。また、対物レンズ重量も金属等のスペーサを使用する場合に比べて軽量である。
【００６８】
また、本発明の対物レンズ駆動装置によれば、対物レンズ鏡筒が小型、軽量であるため高速駆動が可能である。
【００６９】
さらに、本発明の光情報記録再生装置によれば、対物レンズ鏡筒が小型、軽量であるため、それを高速駆動することで高速アクセスを実現できる。また、高ＮＡが実現できるため高密度の光記録媒体に対して記録再生が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の対物レンズ鏡筒駆動装置に用いる対物レンズ鏡筒の実施の形態１の説明図である。
【図２】 本発明における変形例１の対物レンズ鏡筒の説明図である。
【図３】 本発明における変形例２の対物レンズ鏡筒の説明図である。
【図４】 本発明における変形例３の対物レンズ鏡筒の説明図である。
【図５】 本発明における実施の形態２の対物レンズ鏡筒と対物レンズ鏡筒駆動装置を示す説明図である。
【図６】 図５における対物レンズ鏡筒駆動装置と光記録媒体との位置関係を示す説明図である。
【図７】 本発明における変形例４の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図８】 本発明における変形例５の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図９】 本発明における参考例の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１０】 本発明における変形例６の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１１】 本発明における変形例７の対物レンズ鏡筒、対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１２】 本発明における実施の形態３の対物レンズ鏡筒を構成するレンズ鏡筒と対物レンズ鏡筒ホルダーとを兼用にした対物レンズ鏡筒ホルダーの説明図である。
【図１３】 従来の対物レンズ鏡筒についての説明図である。
【符号の説明】
１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３ 対物レンズ
４ 第１レンズ鏡筒
５ 第２レンズ鏡筒
６ アパーチャ
７ スペーサ層
１８ 対物レンズ鏡筒
４０８ 対物レンズ鏡筒ホルダー
４０９ フォーカスコイル
４１０ ラジアルコイル
４１１ マグネット
４１２ ヨーク
４１３ ワイヤー
５１４ レンズ保護部
４１５ 推力発生機構
４１６ 対物レンズ鏡筒駆動装置
４１７ 光記録媒体
Claims (6)
- 第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、
前記第２レンズは、第１レンズに対して、前記組み合わせ対物レンズの焦点側に配置されており、
第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定され、
前記第１レンズ鏡筒または第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、
前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、
前記第１レンズ鏡筒または第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒に、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする対物レンズ鏡筒駆動装置。 - 第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、
第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定され、
前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズを保持する焦点側レンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、
前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、
前記焦点側レンズ鏡筒には、前記焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする対物レンズ鏡筒駆動装置。 - 第１レンズと第２レンズとを少なくとも含む複数のレンズからなる組み合わせ対物レンズを、少なくとも備え、
第１レンズと第１レンズを保持する第１レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方が、接着剤からなるスペーサ層のみを介して、第２レンズと第２レンズを保持する第２レンズ鏡筒の少なくともどちらか一方に、接着固定されてなる対物レンズ鏡筒と、
前記対物レンズ鏡筒を直接保持する対物レンズ鏡筒ホルダーと、
前記対物レンズ鏡筒ホルダーを駆動する推力発生機構とを備え、
前記第２レンズは、第１レンズに対して、前記組み合わせ対物レンズの焦点側に配置されており、
前記対物レンズ鏡筒ホルダーは、第１レンズ、第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズ、前記第１レンズ鏡筒、第１レンズよりも焦点側とは反対側に位置するレンズを保持するレンズ鏡筒、の少なくとも１つを保持しており、
前記対物レンズ鏡筒ホルダーに、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズのうちの最も焦点側に位置する焦点側レンズよりも焦点側に突出する保護部が設けられていることを特徴とする対物レンズ鏡筒駆動装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の対物レンズ鏡筒駆動装置は、
前記組み合わせ対物レンズのアパーチャを備えており、
前記アパーチャは、前記組み合わせ対物レンズを構成するレンズを保持する前記レンズ鏡筒のいずれかに形成されていることを特徴とする対物レンズ鏡筒駆動装置。 - 請求項４に記載の対物レンズ駆動装置において、
アパーチャの形成された前記レンズ鏡筒は、前記組み合わせ対物レンズを構成する複数のレンズのうち最もレンズ外径の小さいレンズを保持していることを特徴とする対物レンズ鏡筒駆動装置。 - 光記録媒体に対して、情報の記録、再生の少なくともどちらか一方を行う光情報記録再生装置において、
請求項１乃至請求項３のいずれか少なくとも１つの対物レンズ鏡筒駆動装置を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
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