JP2000173076A - 光学系駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学素子を光軸の傾きを生じることなく、所
望の方向に確実に駆動でき、情報を正確に記録再生でき
る高性能な光学系駆動装置を提供する。 【解決手段】 光学素子21を保持するホルダ22と、ホル
ダ22を記録媒体に対して光学素子21の光軸とほぼ平行な
Ｚ方向およびＺ方向と直交するＸ方向に変位可能に支持
する支持手段23ａ〜23ｂと、ホルダ22をＺ方向およびＸ
方向にそれぞれ駆動するためのフォーカスコイル31およ
びトラッキングコイル32，33と、これらフォーカスコイ
ル31およびトラッキングコイル32，33に磁気ギャップ28
を介して磁界を作用させる磁界発生手段26ａ，26ｂ，27
とを有する光学系駆動装置において、フォーカスコイル
31を、Ｚ方向およびＸ方向にそれぞれ直交するＹ方向の
軸を巻線軸として設けると共に、該フォーカスコイル31
のＸ方向における寸法を、磁気ギャップ28のＸ方向にお
ける寸法よりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光学的に情報の
記録／再生を行なう光学式記録再生装置に設けられる光
学系駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学系駆動装置として、例えば、
図１１に示すような対物レンズ駆動装置が知られてい
る。この対物レンズ駆動装置は、ワイヤ支持型のもの
で、対物レンズ１を保持するホルダ２は、例えばディス
ク状記録媒体のタンジェンシャル（Ｙ）方向に延在する
４本の平行ワイヤ３を介して、ベース４に立ち上げたバ
ネ受け５にフォーカス（Ｚ）方向およびトラッキング
（Ｘ）方向に変位可能に支持されている。ホルダ２に
は、Ｙ方向の両端部にＺ方向を巻線軸とするフォーカス
コイル６がそれぞれ設けられていると共に、各フォーカ
スコイル６の外側面にＹ方向を巻線軸とする一対の扁平
形状のトラッキングコイル７がそれぞれ設けられてい
る。

【０００３】また、ベース４には、各フォーカスコイル
６内に侵入して内ヨーク８が設けられていると共に、各
内ヨーク８と対応するフォーカスコイル６および一対の
トラッキングコイル７の一部を介して対向して外ヨーク
９が設けられ、これら対向する内ヨーク８および外ヨー
ク９間のフォーカスコイル６および一対のトラッキング
コイル７が磁気ギャップ１０に位置するように、各外ヨ
ーク９の内面に永久磁石１１が設けられている。

【０００４】このようにして、各フォーカスコイル６に
所要の電流を供給することにより、フォーカスコイル６
に作用する磁界との電磁作用によって、ホルダ２をＺ方
向に駆動し、各トラッキングコイル７に所要の電流を供
給することにより、トラッキングコイル７に作用する磁
界との電磁作用によって、ホルダ２をＸ方向に駆動する
ようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の対物レンズ駆動装置にあっては、ホルダ２をＸ
方向に駆動した状態でＺ方向に駆動すると、ホルダ２が
Ｙ方向の軸を中心にローリングし、その結果、対物レン
ズ１が記録媒体に対して傾いて、情報を正確に記録再生
できなくなるという問題がある。

【０００６】すなわち、図１２に示すように、ホルダ２
をＸ＋方向に駆動すると、磁気ギャップ１０内には、フ
ォーカスコイル６のＸ−端部が位置することになる。こ
の状態で、ホルダ２をＺ方向に駆動すると、図１３に示
すように、磁気ギャップ１０内に位置するフォーカスコ
イル６のＸ−端部には、磁界が充分作用するので、大き
な駆動力Ｆ１が発生するのに対して、磁気ギャップ１０
内に位置しないフォーカスコイル６のＸ＋端部には、磁
界が充分作用しないので、発生する駆動力Ｆ２は小さく
なる。このため、ホルダ２は、矢印１２で示すようにロ
ーリングして、対物レンズ１が傾くことになる。

【０００７】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、対物レンズ等の光学素子を、光
軸の傾きを生じることなく、所望の方向に確実に駆動で
き、したがって情報を正確に記録再生できるよう適切に
構成した高性能な光学系駆動装置を提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載に係る発明は、光学素子を保持するホ
ルダと、このホルダを記録媒体に対して前記光学素子の
光軸とほぼ平行なフォーカス方向および該フォーカス方
向と直交するトラッキング方向に変位可能に支持する支
持手段と、前記ホルダを前記フォーカス方向およびトラ
ッキング方向にそれぞれ駆動するためのフォーカスコイ
ルおよびトラッキングコイルと、これらフォーカスコイ
ルおよびトラッキングコイルに磁気ギャップを介して磁
界を作用させる磁界発生手段とを有する光学系駆動装置
において、前記フォーカスコイルを、前記フォーカス方
向およびトラッキング方向にそれぞれ直交する方向の軸
を巻線軸として設けると共に、該フォーカスコイルの前
記トラッキング方向における寸法を、前記磁気ギャップ
の前記トラッキング方向における寸法よりも小さくした
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の光
学系駆動装置において、前記磁界発生手段は、離間対向
してベースに結合した一対のヨークと、少なくとも一方
のヨークの内面に他方のヨークの内面と前記磁気ギャッ
プを介して対抗して設けた永久磁石と、前記一対のヨー
ク間で、前記ベースに形成した開口部とを有し、前記フ
ォーカスコイルは、その一部が前記開口部に入り込むよ
うに設けたことを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項２記載の光
学系駆動装置において、前記ホルダは、前記磁気ギャッ
プを形成する対向する前記ヨークおよび／または前記永
久磁石の一方を前記記録媒体方向で覆い、該一方のヨー
クおよび／または永久磁石は、前記ホルダで覆われた
分、他方のヨークおよび／または永久磁石よりも前記記
録媒体から離間させて、前記一対のヨークを結合する前
記ベースを前記記録媒体の面に対して非平行としたこと
を特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。図１〜図５は、この発
明に係る光学系駆動装置の第１実施形態を示すもので、
図１は斜視図、図２は部分斜視図、図３は要部平面図、
図４は動作説明図、図５は要部断面図である。

【００１２】この実施形態は、対物レンズ２１を駆動す
るもので、対物レンズ２１はホルダ２２に保持し、この
ホルダ２２を、例えばディスク状記録媒体のタンジェン
シャル（Ｙ）方向に延在する４本の導電性の弾性支持部
材２３ａ〜２３ｄを介して、磁性部材よりなるベース２
４に立ち上げたバネ受け２５に、フォーカス（Ｚ）方向
およびトラッキング（Ｘ）方向に変位可能に支持する。
ホルダ２２には、開口部２２ａを形成し、この開口部２
２ａに侵入させて、ベース２４に磁界発生手段を設け
る。磁界発生手段は、ベース２４にＹ方向に離間対向し
て設けた一対のヨーク２６ａ，２６ｂと、その一方のヨ
ーク、この実施形態ではヨーク２６ａの内面側に装着し
た永久磁石２７とを有して構成する。

【００１３】また、ホルダ２２には、その開口部２２ａ
内に、永久磁石２７とヨーク２６ｂとの間の磁気ギャッ
プ２８に位置するようにコイル取付板２９を設け、この
コイル取付板２９にそれぞれ扁平形状のフォーカスコイ
ル３１および一対のトラッキングコイル３２，３３を設
ける。

【００１４】フォーカスコイル３１は、図２に示すよう
にＹ方向に巻線軸を有し、図５に示すようにＸ方向に延
在する一方のコイル辺３１ａが磁気ギャップ２８に位置
するように、コイル取付板２９の一方の表面に設けた凸
部２９ａにコイル中央部を装着して設ける。ここで、フ
ォーカスコイル３１のＸ方向に延在するコイル辺３１
ａ，３１ｂの長さは、ホルダ２２のＸ方向の駆動範囲に
亘ってコイル辺３１ａの全体が常に磁気ギャップ２８内
に位置するように、磁気ギャップ２８のＸ方向寸法より
も短くする。また、一対のトラッキングコイル３２，３
３は、図３に示すようにＸ方向に隣接してＺ方向に延在
するコイル辺３２ａ，３３ａが磁気ギャップ２８に位置
するように、コイル取付板２９の他方の表面にＸ方向に
並べてフォーカスコイル３１と同様に設ける。

【００１５】フォーカスコイル３１は、その両端部をホ
ルダ２２側において例えば弾性支持部材２３ａ，２３ｂ
の一端部に接続し、一対のトラッキングコイル３２，３
３は直列に接続して、その両端部をホルダ２２側におい
て例えば弾性支持部材２３ｃ，２３ｄの一端部に接続す
る。弾性支持部材２３ａ〜２３ｄの他端部は、バネ受け
２５側において基板３４に半田付けする。

【００１６】このようにして、フォーカスコイル３１お
よび一対のトラッキングコイル３２，３３に、基板３４
および弾性支持部材２３ａ〜２３ｄを介してそれぞれ所
要の電流を供給することにより、フォーカスコイル３１
に作用する磁界発生手段からの磁界との電磁作用によっ
てホルダ２２をＺ方向に駆動し、トラッキングコイル３
２，３３に作用する磁界発生手段からの磁界との電磁作
用によってホルダ２２をＸ方向に駆動するようにする。
なお、図３、図４および図５では、コイル取付板２９の
図示を省略してある。

【００１７】この実施形態によれば、フォーカスコイル
３１のＸ方向に延在するコイル辺３１ａ，３１ｂの長さ
を、ホルダ２２のＸ方向の駆動範囲に亘ってコイル辺３
１ａの全体が常に磁気ギャップ２８内に位置するよう
に、磁気ギャップ２８のＸ方向寸法よりも短くしたの
で、ホルダ２２がＸ方向に駆動された図４に示す状態か
らフォーカスコイル３１に所要の電流を供給してホルダ
２２をＺ方向に駆動しても、コイル辺３１ａにはＸ方向
においてほぼ均等にＺ方向の駆動力が作用することにな
る。したがって、コイル辺３１ａのＸ方向の中心とＺ方
向の駆動力の中心（駆動点）とがほぼ一致することにな
るので、Ｚ方向の駆動力によって対物レンズ２１が傾く
ことはない。

【００１８】図６および図７は、この発明に係る光学系
駆動装置の第２実施形態を示すもので、図６は要部断面
図、図７は要部底面図である。この実施形態は、第１実
施形態において、ヨーク２６ａ，２６ｂ間のベース２４
に開口部２４ａを形成し、この開口部２４ａにフォーカ
スコイル３１のＸ方向に延在する他方のコイル辺３１ｂ
を入り込ませるようにしたものである。その他の構成
は、第１実施形態と同様であるので、ここではその説明
を省略する。

【００１９】このように、ベース２４に開口部２４ａを
形成し、この開口部２４ａにフォーカスコイル３１のＸ
方向に延在する他方のコイル辺３１ｂを入り込ませるよ
うにすれば、フォーカスコイル３１および永久磁石２７
の大きさを第１実施形態と同じとすると、ヨーク２６
ａ，２６ｂのＺ方向の高さ寸法を第１実施形態の場合よ
りも小さくできるので、装置の薄型化を図ることができ
る。また、コイル辺３１ａとコイル辺３１ｂとで、流れ
る電流の向きが逆向きになると共に、磁気ギャップ２８
と開口部２４ａとで、磁界の向きが逆向きとなって、Ｚ
方向への駆動力の向きが同一方向となるので、大きな駆
動力を確保することができる。

【００２０】図８は、この発明に係る光学系駆動装置の
第３実施形態を示す要部断面図である。この実施形態
は、第２実施形態において、ホルダ２２に一対のトラッ
キングコイル３２，３３をＹ方向から挟むように、二つ
のフォーカスコイル３１および３５を設けて、これらフ
ォーカスコイル３１，３５のベース２４側のＸ方向に延
在するコイル辺３１ｂ，３５ｂをベース２４に形成した
開口部２４ａに入り込ませるようにすると共に、ヨーク
２６ｂの内面側にも永久磁石３７を装着したものであ
る。

【００２１】フォーカスコイル３１，３５およびトラッ
キングコイル３２，３３は、例えば図９（ａ）に部分平
面図を示すように、トラッキングコイル３２，３３をそ
れぞれホルダ２２に固定し、これらトラッキングコイル
３２，３３のＹ方向の両側にフォーカスコイル３１，３
５を取り付けてホルダ２２に装着したり、あるいは、図
９（ｂ）に部分平面図を示すように、ホルダ２２に二枚
のコイル取付板２９，３９を取り付け、これら二枚のコ
イル取付板２９，３９の間にトラッキングコイル３２，
３３を保持し、二枚のコイル取付板２９，３９の外側に
フォーカスコイル３１，３５を取り付けてホルダ２２に
装着する。その他の構成は、上述した実施形態と同様と
する。

【００２２】この実施形態によれば、二個のフォーカス
コイル３１，３５を設けたので、Ｚ方向の駆動力を容易
に上げることができる。また、磁気回路の構成が、Ｘ−
Ｚ面に関して対称となっているので、Ｚ方向およびＸ方
向におけるそれぞれの駆動点位置をＹ方向において一致
させることができ、これにより対物レンズ２１（図１参
照）の傾きをより抑えることが可能となる。さらに、フ
ォーカスコイルおよびトラッキングコイルの数を同じと
したので、両方のコイルの仕様を共通化することが可能
となり、これにより低コスト化を図ることができる。

【００２３】図１０は、この発明に係る光学系駆動装置
の第４実施形態を示す要部断面図である。この実施形態
は、第３実施形態において、ホルダ２２に形成した開口
部２２ａのうち、ヨーク２６ｂおよび永久磁石３７が位
置する上部を塞ぐと共に、その塞いだ分、ヨーク２６ｂ
および永久磁石３７をＺ−方向にずらして、ベース２４
を図示しない記録媒体面に対して非平行としたものであ
る。したがって、永久磁石２７の中心２７ａと、永久磁
石３７の中心３７ａとは、Ｚ方向の高さが異なってい
る。なお、フォーカスコイル３１，３５およびトラッキ
ングコイル３２，３３は、それぞれ駆動力を出すコイル
辺の中心が、永久磁石２７，３７の中心２７ａ，３７ａ
を結ぶ線上にほぼ位置するように配置する。その他の構
成は、第３実施形態と同様とする。

【００２４】この実施形態によれば、ホルダ２２の開口
部２２ａが、ヨーク２６ｂおよび永久磁石３７が位置す
る上部において塞がれているので、ホルダ２２の上面の
スペースが増え、コイル同士の結線のための基板等を容
易に配置することが可能となる。また、ヨーク２６ｂお
よび永久磁石３７が位置する上部の開口部２２ａを塞い
だことに伴って、ベース２４を記録媒体と非平行とした
ので、磁気回路を小さくすることを最小限に止めること
ができると共に、ベース２４を記録媒体と非平行にした
ことに伴って、永久磁石２７，３７の中心２７ａ，３７
ａを結ぶ記録媒体面と非平行な直線に沿って、フォーカ
スコイル３１，３５およびトラッキングコイル３２，３
３を配置したので、Ｘ方向およびＹ方向の駆動力の低下
を最小限に止めることができる。

【００２５】なお、この発明は、上述した実施形態にの
み限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可
能である。例えば、第４実施形態において、フォーカス
コイル３１，３５およびトラッキングコイル３２，３３
は、単純に、永久磁石２７，３７の中心２７ａ，３７ａ
を結ぶ直線に沿って並べて配置するのではなく、シミュ
レーションにより駆動力が最大となるように配置するこ
ともでき、これにより駆動力の低下をより小さくするこ
とができる。また、第３、第４実施形態においては、永
久磁石を一つとすることもできる。さらに、上述した実
施形態では、対物レンズを駆動するようにしたが、他の
光学素子を電磁作用によって駆動する場合にも、この発
明を有効に適用することができる。

【００２６】付記項 １． 請求項３記載の光学系駆動装置において、前記磁
気ギャップを形成する対向する一対のヨークおよび／ま
たは永久磁石のフォーカス方向における寸法が等しいこ
とを特徴とする光学系駆動装置。 ２． 請求項３または付記項１記載の光学系駆動装置に
おいて、前記フォーカスコイルおよび前記トラッキング
コイルは、駆動力を受けるコイル辺が、前記一対のヨー
クおよび／または永久磁石のフォーカス方向における中
心を結ぶ線上にほぼ位置するように配置したことを特徴
とする光学系駆動装置。 ３． 請求項３または付記項１記載の光学系駆動装置に
おいて、前記フォーカスコイルおよび前記トラッキング
コイルは、それぞれの駆動力が最適化されるように配置
したことを特徴とする光学系駆動装置。 ４． 請求項１〜３、付記項１〜３のいずれか一項に記
載の光学系駆動装置において、前記フォーカスコイルの
前記トラッキング方向における寸法が、前記磁気ギャッ
プの前記トラッキング方向における寸法よりも、さらに
前記ホルダが前記トラッキング方向に変位する寸法分以
上小さいことを特徴とする光学系駆動装置。 ５． 請求項１〜３、付記項１〜４のいずれか一項に記
載の光学系駆動装置において、前記トラッキングコイル
を挟むように前記フォーカスコイルを設けたことを特徴
とする光学系駆動装置。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、フォーカス方向およ
びトラッキング方向にそれぞれ直交する方向の軸を巻線
軸としてフォーカスコイルを設けると共に、該フォーカ
スコイルのトラッキング方向における寸法を、磁気ギャ
ップのトラッキング方向における寸法よりも小さくした
ので、対物レンズ等の光学素子を光軸の傾きを生じるこ
となく、所望の方向に確実に駆動でき、したがって情報
を正確に記録再生できる高性能な光学系駆動装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光学系駆動装置の第１実施形態
を示す斜視図である。

【図２】同じく、部分斜視図である。

【図３】同じく、要部平面図である。

【図４】同じく、動作説明図である。

【図５】同じく、要部断面図である。

【図６】この発明に係る光学系駆動装置の第２実施形態
を示す要部断面図である。

【図７】同じく、要部底面図である。

【図８】この発明に係る光学系駆動装置の第３実施形態
を示す要部断面図である。

【図９】第３実施形態におけるフォーカスコイルおよび
トラッキングコイルの二つの取付態様を示す図である。

【図１０】この発明に係る光学系駆動装置の第４実施形
態を示す要部断面図である。

【図１１】従来の対物レンズ駆動装置の構成を示す平面
図である。

【図１２】図１１の動作説明図である。

【図１３】従来の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

２１ 対物レンズ ２２ ホルダ ２２ａ 開口部 ２３ａ〜２３ｄ 弾性支持部材 ２４ ベース ２５ バネ受け ２６ａ，２６ｂ ヨーク ２７，３７ 永久磁石 ２８ 磁気ギャップ ２９，３９ コイル取付板 ３１，３５ フォーカスコイル ３２，３３ トラッキングコイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を保持するホルダと、このホル
   ダを記録媒体に対して前記光学素子の光軸とほぼ平行な
   フォーカス方向および該フォーカス方向と直交するトラ
   ッキング方向に変位可能に支持する支持手段と、前記ホ
   ルダを前記フォーカス方向およびトラッキング方向にそ
   れぞれ駆動するためのフォーカスコイルおよびトラッキ
   ングコイルと、これらフォーカスコイルおよびトラッキ
   ングコイルに磁気ギャップを介して磁界を作用させる磁
   界発生手段とを有する光学系駆動装置において、 前記フォーカスコイルを、前記フォーカス方向およびト
   ラッキング方向にそれぞれ直交する方向の軸を巻線軸と
   して設けると共に、該フォーカスコイルの前記トラッキ
   ング方向における寸法を、前記磁気ギャップの前記トラ
   ッキング方向における寸法よりも小さくしたことを特徴
   とする光学系駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光学系駆動装置におい
   て、 前記磁界発生手段は、離間対向してベースに結合した一
   対のヨークと、少なくとも一方のヨークの内面に他方の
   ヨークの内面と前記磁気ギャップを介して対抗して設け
   た永久磁石と、前記一対のヨーク間で、前記ベースに形
   成した開口部とを有し、 前記フォーカスコイルは、その一部が前記開口部に入る
   込むように設けたことを特徴とする光学系駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光学系駆動装置におい
   て、 前記ホルダは、前記磁気ギャップを形成する対向する前
   記ヨークおよび／または前記永久磁石の一方を前記記録
   媒体方向で覆い、 該一方のヨークおよび／または永久磁石は、前記ホルダ
   で覆われた分、他方のヨークおよび／または永久磁石よ
   りも前記記録媒体から離間させて、前記一対のヨークを
   結合する前記ベースを前記記録媒体の面に対して非平行
   としたことを特徴とする光学系駆動装置。