JP2001014697A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構造でありながら、効率のよい磁気回
路を有する対物レンズ駆動装置を提供する。 【解決手段】 対物レンズ１を保持するレンズホルダ２
の側面には永久磁石６ａ，６ｂが設けられ、永久磁石６
ａ，６ｂの磁極面の外側にはＵ字型のヨーク７ａ，７ｂ
が固定され、ヨークの内面にはトラックコイル８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄが固着され、さらにその内側にはフォー
カスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが固着されている。
トラックコイルに電流を流すことでレンズホルダはトラ
ック方向に移動する。フォーカスコイルに電流を流すこ
とでレンズホルダは対物レンズの光軸方向に移動する。
永久磁石からの磁束はフォーカスコイルとトラックコイ
ルを通過した後、ヨークを通り、対向配置されたフォー
カスコイルとトラックコイルを通過して永久磁石に戻る
ため、磁束の漏れが少なくなり、磁気回路としての効率
がよくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
光情報記録部材に対する情報の記録・再生時に用いられ
る対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）やレーザディスク（ＬＤ）に代表されるように、レ
ーザ光を用いて情報の記録・再生を行う光ディスク装置
が広く普及している。最近では、光ディスク装置はコン
ピュータの記憶装置としても利用されるようになってい
る。

【０００３】光ディスクに対する情報の記録や再生は、
対物レンズを用いて光ディスク面にレーザビームを集束
してスポットを形成することにより行う。このスポット
のサイズが小さければ小さい程、光ディスクに対する記
録密度を高くすることができる。

【０００４】一方、スポットサイズが小さくなるにつ
れ、要求されるスポットの位置決め精度、および焦点位
置精度が高くなり、対物レンズアクチュエータの制御帯
域を高くする必要がある。このため、対物レンズアクチ
ュエータに求められる剛性、および駆動感度性能も高く
なる。

【０００５】このような制御を行い得る対物レンズ駆動
装置として、例えば図１５に示す構造の駆動装置が知ら
れている。同図において、対物レンズ１０１は、レンズ
ホルダ１０２に取り付けられている。レンズホルダ１０
２には、４本の平行ワイヤ１０４ａ，１０４ｂ，１０４
ｃ，１０４ｄが取り付けられており、これらワイヤのレ
ンズホルダ１０２に接続されていない他端は、ワイヤ固
定台１０８に固定されている。ワイヤ固定台１０８は、
さらに図示しないべ一スに固定されている。レンズホル
ダ１０２は、ワイヤ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１
０４ｄが弾性変形することによって、同図のＦ方向とＴ
方向に移動可能とされている。

【０００６】レンズホルダ１０２のＦ方向とＴ方向に直
交する方向の面には永久磁石１０３ａ，１０３ｂが取り
付けられている。これら永久磁石は、Ｆ方向とＴ方向に
直交する方向に着磁されている。

【０００７】また、永久磁石１０３ａと１０３ｂの磁極
面に対向してヨーク１０５ａ，１０５ｂが配置され、こ
れらヨークはべ一ス１０９に固定されている。ヨーク１
０５ａ，１０５ｂには、フォーカスコイル１０６ａ，１
０６ｂとトラックコイル１０７ａ，１０７ｂが巻かれて
いる。

【０００８】フォーカスコイル１０６ａ，１０６ｂに電
流を流すことにより、レンズホルダ１０２にはフォーカ
ス方向（Ｆ方向）の力が働き、Ｆ方向に移動可能にな
る。同様にトラックコイル１０７ａ，１０７ｂに電流を
流すことにより、レンズホルダ１０２にはトラッキング
方向（Ｔ方向）の力が働き、Ｔ方向に移動可能になる。

【０００９】図１５に示すような構造では磁気回路の効
率が悪いという問題がある。この問題をトラッキングコ
イル１０６ａ，１０６ｂを例に取って図１６を用いて説
明する。

【００１０】図１６（ａ）は図１５の装置を上方（Ｆ方
向）から見た場合の断面図、図１６（ｂ）は図１５の装
置を側面方向（Ｔ方向）から見た場合の断面図である。
どちらも、説明を簡略化するために主要部品のみを表記
しており、対物レンズ１０１やフォーカスコイル１０７
ａ，１０７ｂなどは省略している。なお、図１６（ａ）
および図１６（ｂ）中の矢印は、永久磁石１０３ｂから
発生された磁束が通過する方向を示している。

【００１１】永久磁石１０３ａ，１０３ｂから発生され
る破束のうち、駆動力の発生に寄与する磁束は、永久磁
石１０３ａ，１０３ｂのＮ磁極面からコイル１０６ａ，
１０６ｂとヨーク１０５ａ，１０５ｂを貫通した後、図
１６（ａ）の上下方向を通って、永久磁石１０３ｂのＳ
磁極面に戻るもののみである。

【００１２】矢印で示す磁路は、磁気抵抗の多い空中を
長い距離通過するため、磁気回路の磁気抵抗が大きくな
り、コイルを通過する磁束密度を大きくするのは困難で
ある。

【００１３】また、永久磁石１０３ａ，１０３ｂのＮ磁
極面からコイル１０６ａ，１０６ｂを通過した磁束の一
部は、再びコイル１０６ａ，１０６ｂを通過してしま
う。この場合、１回目にコイル１０６ａ，１０６ｂを通
過した磁束による力とは逆方向の力が、磁束が２回目に
コイル１０６ａ，１０６ｂを通過した場所で発生してし
まう。

【００１４】具体的には、図１６（ａ）および図１６
（ｂ）に示すように、コイル１０６ａ，１０６ｂの磁石
１０３ａ，１０３ｂに対向する側面から入った磁束の一
部は、そのまま直進してコイル１０６ａ，１０６ｂの反
対側から抜けてしまう。

【００１５】また、図１６（ｂ）に示すように、コイル
１０６ａ，１０６ｂを通過したあと、図１６（ｂ）の上
下方向に抜けてしまう磁束もある。なお、このような磁
束の漏れは、トラックコイルだけでなく、フォーカスコ
イルでも同様に発生する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の駆
動装置は、永久磁石が十分な磁束密度を発生するのが難
しく、また発生した磁束を有効に利用できないという問
題があるため、駆動感度が低くそのため消費電力が多
い、またコイルに流せる電流にも限度があるので十分な
加速度を発生することができず十分な制御性能を得るこ
とができないといった問題があった。

【００１７】さらに、駆動力を上げるために、永久磁石
を大きくするなどして磁力を大きくすると、永久磁石と
ヨークの間の磁気吸引力によって、図１５のＦ方向とＴ
方向に強い磁気ばね効果が発生してしまう。この力によ
ってレンズホルダのＴ方向とＦ方向の主共振周波数が高
くなるという問題があった。

【００１８】すなわち、Ｔ方向やＦ方向にレンズホルダ
が磁気的中立位置から変位すると、変位の逆方向に大き
な力が働き、この力をキャンセルするためコイルに大き
な電流を流す必要が生じ、主共振周波数より低い周波数
での駆動感度が著しく低下するといった問題もあった。

【００１９】以上のように従来の対物レンズ駆動装置
は、磁気回路としての効率が低かったため、駆動感度が
低く、また発生可能な最大加速度が小さく、制御帯域を
高くできないため、高精度の位置決めが困難であった。

【００２０】そこで、本発明は、このような点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、簡易な構造でありな
がら、効率のよい磁気回路を有する対物レンズ駆動装置
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、情報記録部材にレーザ光を
集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持する保持
体と、前記保持体を移動可能に支持する支持部材と、を
備えた対物レンズ駆動装置において、前記対物レンズの
光軸方向に直交する方向に沿って前記対物レンズの両側
に配置され前記保持体の移動方向に直交する方向に着磁
された複数の永久磁石と、前記永久磁石のそれぞれに対
応して設けられ、前記永久磁石の２つの磁極のそれぞれ
に対向配置され前記保持体が移動する方向に駆動力を発
生する複数のコイルと、を備える。

【００２２】請求項１の発明では、永久磁石の２つの磁
極のそれぞれにコイルを対向配置させる。このため、永
久磁石から発生された磁束を漏れなくコイルに導くこと
ができる。

【００２３】請求項２の発明では、複数のコイルを挟ん
でその外側に磁路形成部材を設けるため、永久磁石で発
生されコイルを通過した磁束を、磁路形成部材を介し
て、対向配置された永久磁石に導くことができ、磁束の
漏れが少なくなる。

【００２４】請求項３の発明では、永久磁石の２つの磁
極面とこれら磁極面に連なる面とに磁路形成部材を対向
配置するため、磁路形成部材以外に抜ける磁束が少なく
なる。

【００２５】請求項４の発明では、第１および第２の巻
線部を設けることで、対物レンズの光軸方向と光軸方向
に直交するＸ軸方向とに対物レンズを移動させることが
できる。

【００２６】請求項５の発明では、永久磁石の２つの磁
極のそれぞれに対応して第１および第２の巻線部を設け
るため、磁気回路としての効率を向上できるとともに、
保持体の駆動力を増すことができる。

【００２７】請求項６の発明では、第１および第２の巻
線部の一方を対物レンズを挟んで対角線上に配置し、か
つ、第１および第２の巻線部の他方を、対物レンズを挟
んで第１および第２の巻線部の一方とは異なる対角線上
に配置するため、永久磁石の２つの磁極のそれぞれに対
応して第１および第２の巻線部を配置する場合に比べ
て、巻線部の数を削減でき、構造を簡略化することがで
きる。

【００２８】請求項７の発明では、保持体を一軸方向に
のみ移動させる駆動力を発生させるコイルを設けるた
め、二軸方向に移動させる場合に比べてコイルの構造を
簡略化することができる。

【００２９】請求項８の発明では、永久磁石の一方の磁
極に対向配置される第１の磁路形成部材と、永久磁石の
他方の磁極に対向配置される第２の磁路形成部材とを設
け、第１および第２の磁路形成部材にそれぞれ第１およ
び第２の巻線部を巻き付けるため、磁気効率を向上でき
るとともに、外形寸法を小さくできる。したがって、永
久磁石の吸引力が小さくなり、支持部材に発生される張
力や圧縮力を小さくできるとともに、製造（組立）が容
易になる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る対物レンズ駆
動装置について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。

【００３１】以下、図面を参照しながら本発明の実施形
態を説明する。図１は本発明の対物レンズ駆動装置の斜
視図、図２は本発明の対物レンズ駆動装置の片側のヨー
クとワイヤを省略した斜視図、図３は図２からさらにト
ラックコイルを１つ省略した斜視図、図４は図３からヨ
ークを省略してＹ方向から見た側面図である。また、図
５は本発明の対物レンズ駆動装置の磁束の流れを説明す
る断面図である。

【００３２】図１において、１は対物レンズ、２は対物
レンズを保持するＰＰＳなどの樹脂で形成されたレンズ
ホルダ（保持体）であり、対物レンズ１はレンズホルダ
２に固定されている。レンズホルダ２には、薄い金属板
ばねをエッチングで加工して作製した互いに平行なワイ
ヤ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ（支持部材）が固着されてい
る。

【００３３】各ワイヤの他端は、ばね固定台５に固着さ
れ、ばね固定台５は図示しないべ一スに固定されてい
る。ワイヤ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは弾性変形可能であ
り、レンズホルダ２は、これらワイヤにより、Ｘ方向と
Ｚ方向に平行移動可能に支持されている。

【００３４】レンズホルダ２のＸ方向の側面には、Ｙ方
向に着磁された永久磁石６ａ，６ｂが取り付けられてい
る。永久磁石材料としては、最大エネルギ積の大きい磁
石を使うことが望ましく、希土類磁石などがよい。

【００３５】永久磁石６ａ，６ｂの磁極面の外側には、
永久磁石６ａ，６ｂを挟むように鋼などの磁性材料から
なるＵ字型のヨーク（磁路形成部材）７ａ，７ｂが図示
しないべ一スに固定されている。

【００３６】Ｕ字型のヨーク７ａ，７ｂの内面には、ト
ラックコイル（第１の巻線部）８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ
が固着され、さらにその内側にはフォーカスコイル（第
２の巻線部）９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが固着されてい
る。トラックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄはＵ字型ヨ
ークの内面から上面に沿ってほぼ直角に曲げられてい
る。これはＺ軸方向の厚さを薄くするためである。薄く
する必要がなければ、ヨーク７ａ，７ｂをコイルにあわ
せてＺ方向に延ばしてもよい。

【００３７】図１〜図４のフォーカスコイル９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄはトラックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄにのみしか接していないが、ヨーク７ａ，７ｂとフォ
ーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの間に生じる隙間
に非磁性体からなる板を挟むか、あるいは、フォーカス
コイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの一部を折り曲げてフォ
ーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとヨーク７ａ，７
ｂとを密着させてもよい。

【００３８】なお、フォーカスコイル９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄとヨーク７ａ，７ｂの間に板を挟む場合は、熱
伝導率のよい銅、アルミニウムなどの金属の板を用いる
のが望ましい。熱伝導率のよい板を挟むことにより、フ
ォーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに電流を流した
ときに発生される熱がヨーク７ａ，７ｂに伝導しやすく
なり、放熱効果が向上するとともに、フォーカスコイル
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの温度上昇が抑えられ、結果と
して、許容上限電流を増やすことができ、最大駆動力が
増す。

【００３９】なお、図１〜図４は、ヨーク、トラックコ
イル、フォーカスコイルの順に固着する例を説明した
が、ヨーク、フォーカスコイル、トラックコイルの順に
固着してもよい。

【００４０】次に、以上のように構成された第１の実施
形態の対物レンズ駆動装置の動作を説明する。図示しな
いレーザダイオード、フォトディテクタ、および各種光
学部品からなる光学系から出射した光は、対物レンズ１
の下方に設けられた図示しないミラーによって、図１の
Ｚ方向に向きを変えて対物レンズ１を通過し、図示しな
い光ディスク上で焦点を結ぶ。反射光は、逆の経路を通
って光学系に戻り、フォトディレクタで検出されて再生
信号や制御用信号になる。

【００４１】図５は図１のＸ方向から見たヨーク７ａ付
近の断面図である。永久磁石６ａのＮ極から出た磁束
は、フォーカスコイル９ａを通過し、続いてトラックコ
イル８ａを通過してヨーク７ａに入る。ヨーク７ａに入
った磁束は、図５の矢印に従って進行し、トラックコイ
ル８ｂおよびフォーカスコイル９ｂを通過して永久磁石
６ａのＳ極に戻る。

【００４２】永久磁石６ａからの磁束は、例えばトラッ
クコイル８ａを構成する４辺のうちＺ方向に延びる一つ
の辺（図３の符号８ａ’）のみを通過するので、トラッ
クコイル８ａに図３の矢印ｙ１の向きに電流を流すこと
により、Ｘ方向の力がレンズホルダ２に働く。この力に
よってレンズホルダ２はＸ方向に加速し、ディスク上の
レーザ光焦点位置もディスク半径方向に移動する。な
お、トラックコイル８ｂ〜８ｄも同様の動作を行うこと
ができる。トラックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの電
流は、レーザ光焦点がディスクのトラック上に一致する
ように制御される。

【００４３】同様に、永久磁石６ａからの磁束は、フォ
ーカスコイル９ａを構成する４辺のうち、Ｘ方向に延び
る図１の上側の辺（図３の符号９ｃ’）のみに磁束が通
過する。このため、フォーカスコイル９ａに図３の矢印
ｙ２の向きに電流を流すことによって、Ｚ方向の力がレ
ンズホルダ２に働き、レンズホルダ２はＺ方向（光軸方
向）に加速する。なお、フォーカスコイル９ｂ〜９ｄも
９ａと同様の動作を行うことができる。フォーカスコイ
ル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの電流は、レーザ光がディス
ク上に精度よく焦点を結ぶように制御される。

【００４４】第１の実施形態の対物レンズ駆動装置で
は、永久磁石６ａ，６ｂから出た磁束は、フォーカスコ
イル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、トラックコイル８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄ、およびヨーク７ａ，７ｂを通過する以
外は空中を通らない。このため、永久磁石６ａ，６ｂか
らの漏れ磁束が少なくなり、永久磁石９ａ，９ｂのサイ
ズが小さくて磁力が弱くても、十分に大きな磁束密度を
トラックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，フォーカスコ
イル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに与えることができる。す
なわち磁気回路としての効率がよくなる。

【００４５】また、従来と異なり、トラックコイル８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄおよびフォーカスコイル９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄには駆動力に寄与する磁束しか通過せ
ず、無駄な力が発生しない。

【００４６】レンズホルダ２の最大発生加速度は、駆動
感度と、コイルに流せる電流が支配的要因であるが、コ
イルに流せる電流の最大値はコイルの放熱能力が支配的
な要因である。ヨーク７ａ，７ｂは、金属で形成されて
おり、従来に比べて表面積が大きいため、トラックコイ
ル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄやフォーカスコイル９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄの放熱板として機能する。

【００４７】このため、トラックコイル８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄやフォーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに
は従来に比べて多くの電流を流すことができ、結果とし
て、大きい加速度を得ることができる。

【００４８】このように、第１の実施形態の駆動装置
は、従来に比べて高い駆動効率を得ることができ、消費
電力を低減できるとともに、コイルの放熱特性が良好な
ため、高加速度を発生でき、高い制御帯域を持つ光ヘッ
ドに用いることができる。

【００４９】また、本実施形態では、図５に示すよう
に、ヨーク７の内面は磁石６ａ，６ｂに対して広い面積
で平坦かつ平行である。このため永久磁石６ａ，６ｂが
Ｘ方向、Ｚ方向に移動しても、Ｘ方向、Ｚ方向にはほと
んど磁気吸引力が発生しない。このため、強力な永久磁
石を用いても、従来の対物レンズ駆動装置のようにＺ方
向、Ｘ方向の主共振周波数が高くなるようなことがな
く、対物レンズ駆動装置の可動部の重さと支持ばね３
ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの剛性から共振周波数が決まるた
め、設計が容易という利点もある。

【００５０】なお、逆に、磁気ばね効果も利用したい場
合は、図６のように永久磁石１６に対向配置されるヨー
ク１７の内面を凸形状にすればよい。この場合は、永久
磁石１６が図６の上下方向に移動すると復元力が働く。

【００５１】また、図６の紙面垂直方向に磁気ばね効果
を作用させたい場合は、図６の紙面垂直方向におけるヨ
ーク内面を凸形状にすればよい。

【００５２】ところで、上述した第１の実施形態の場
合、永久磁石６ａ，６ｂのＹ方向位置がヨーク７ａ，７
ｂの隙間のちょうど真ん中にあれば、永久磁石６ａ，６
ｂにはＹ方向の力が発生しないが、組立て誤差等で永久
磁石の位置が少しでもずれると、Ｙ方向に変位を拡大す
る方向に力が働く。この力は変位が大きくなるにつれ大
きくなる。この時、支持ばね３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを
圧縮する方向の力が大きくなりすぎると、支持ばね３
ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは座屈を起こして破壊してしま
う。

【００５３】このような破壊を防止するには、組立て誤
差等があっても、支持ばね３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに圧
縮力が働かないよう、常に張力が働くようにすればよ
い。具体的には、例えば、永久磁石６ａ，６ｂのＹ方向
の設計位置を、ヨーク６ａ，６ｂのギャップの中心から
張力が発生する方向にずらす方法がある。

【００５４】あるいは、これとは別に、支持ばね３ａ，
３ｂ，４ａ，４ｂに張力が働くように、レンズホルダ２
に張力発生手段を設けてもよい。また、レンズホルダ２
がワイヤ圧縮方向にある変位以上動かないように、レン
ズホルダ２の支持ばね３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂのある方
向の面に接触するストッパを設けてもよい。また、上記
の方法を組み合わせてもよい。

【００５５】このように、第１の実施形態では、レンズ
ホルダ２に取り付けられた永久磁石６ａ，６ｂからの磁
束が、フォーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、トラ
ックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、およびヨーク７
ａ，７ｂを通った後、対向配置されたトラックコイル８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとフォーカスコイル９ａ，９ｂ，
９ｃ，９ｄを通って、再び永久磁石６ａ，６ｂに入るよ
うにしたため、永久磁石６ａ，６ｂからの磁束がフォー
カスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、トラックコイル８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄおよびヨーク７ａ，７ｂ以外に漏
れ出すおそれがなく、磁気回路としての効率がよくな
る。

【００５６】また、フォーカスコイル９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄやトラックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに流
れる電流により発生される熱をヨーク７ａ，７ｂに逃が
すことができるため、フォーカスコイル９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄやトラックコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに十
分な量の電流を流すことができ、対物レンズの駆動効率
を上げることができる。

【００５７】（第２の実施形態）第２の実施形態は、第
１の実施形態とは９０度異なる向きにヨークを取り付け
たものである。

【００５８】図７は本発明に係る第２の実施形態の対物
レンズ駆動装置の斜視図、図８は図７の対物レンズ駆動
装置から一方のヨークとトラックコイルを一つずつ省略
した斜視図である。

【００５９】図７において、２１は対物レンズ、２２は
対物レンズを保持するＰＰＳなどの樹脂で作られたレン
ズホルダであり、対物レンズ２１はレンズホルダ２２に
固定されている。

【００６０】レンズホルダ２２には、薄い金属板ばねを
エッチングで加工して作成したワイヤ２３ａ，２３ｂ，
２３ｃ，２３ｄが固着されている。これらワイヤの他端
は、ばね固定台２５に固着されている。ばね固定台２５
は図示しないべ一スに固定されている。

【００６１】レンズホルダ２２は、ワイヤ２３ａ，２３
ｂ，２４ａ，４ｂによって、Ｘ方向およびＺ方向に平行
移動可能に支持されている。レンズホルダ２のＸ方向の
側面には、Ｙ方向に着磁された永久磁石２６ａ，２６ｂ
が固定されている。永久磁石材料としては、最大エネル
ギ積の大きい磁石を使うことが望ましく、希土類磁石な
どがよい。

【００６２】また、永久磁石２６ａ，２６ｂを挟み込む
ように鋼などの磁性材料からなるＵ字型に似た形状のヨ
ーク２７ａ，２７ｂが図示しないべ一スに固定されてい
る。ヨーク２７ａ，２７ｂの端部付近にはトラックコイ
ル２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄが巻かれ、トラック
コイル２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと永久磁石２６
ａ，２６ｂの磁極との間にはフォーカスコイル２９ａ，
２９ｂ，２９ｃ，２９ｄが固着されている。

【００６３】第１の実施形態と異なり、ヨーク２７ａ，
２７ｂの形状がＵ字型になっていないのは、対物レンズ
駆動装置のＸ方向の幅を短くするためである。Ｕ字型に
すると、レンズホルダ２２が例えばＸ軸の正方向に変位
したときに、変位によっては永久磁石２６ａと２７ｂの
Ｘ方向の吸引力により、レンズホルダ２２とヨーク２４
ａ，２７ｂとが吸着してしまうおそれがある。このた
め、第２の実施形態では、ヨーク２７ａ，２７ｂに屈曲
部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを設けることによっ
て、この力を発生しないようにしている。

【００６４】第２の実施形態は、第１の実施形態と形状
が異なるものの、動作は同じであり、また、得られる効
果も同様である。

【００６５】（第３の実施形態）第３の実施形態は、第
１および第２の実施形態よりも構造を簡略化したもので
ある。

【００６６】図９は本発明の第３の実施形態の対物レン
ズ駆動装置の部分斜視図、図１０は本発明の第３の実施
形態のコイルの構造を示す斜視図である。これらの図で
は、図１と共通する構成部分には同一符号を付してお
り、以下では、相違点を中心に説明する。なお、図９で
は図１のばね固定台５は省略している。

【００６７】第３の実施形態の対物レンズ駆動装置は、
永久磁石６ａ，６ｂの磁極の両側にコイルユニット４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄをそれぞれ配置した点に特
徴がある。コイルユニット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４
０ｄは、円柱状または角柱状のヨーク（第１および第２
の磁路形成部材）４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの周
囲にフォーカスコイル４２を巻き付け、その上にトラッ
クコイル４１を巻き付けたものである。

【００６８】図１０はコイルユニット４０ａ，４０ｂ，
４０ｃ，４０ｄからトラックコイル４１ａ，４１ｂ，４
１ｃ，４１ｄを取り除いた状態を示している。フォーカ
スコイル４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄはＺ軸の周り
に巻き付けられ、トラックコイル４２ａ，４２ｂ，４２
ｃ，４２ｄはＸ軸の周りに巻き付けられている。

【００６９】第３の実施形態の動作は、第１の実施形態
とほぼ同様である。違いとして、ヨーク４３ａ，４３
ｂ，４３ｃ，４４ｄが永久磁石６ａ，６ｂの両側にあ
り、Ｕ字型ではないので、対向配置された２つのヨーク
のうち、一方のヨークから抜けた磁束の一部が他方のヨ
ークに入らないおそれがあり、第１、および第２の実施
形態に比べて効率は落ちる。

【００７０】しかしながら、永久磁石６ａ，６ｂの２つ
の磁極のうち片側にしかコイルを設置しない図９に示す
従来の方式に比べると、両磁極に対応してコイルを設け
るので磁束の利用効率が倍になり、効率が向上する。

【００７１】このため、従来に比べて高い駆動効率を得
ることができ、また、損失が少ないため消費電力を低減
でき、高い制御帯域を持つ光ヘッドに利用可能な対物レ
ンズ駆動装置が得られる。

【００７２】また、第３の実施形態は、第１、第２の実
施形態に比べてサイズを小さくできるという利点もあ
る。さらに、ヨーク４３の体積が小さいため、永久磁石
６ａ，６ｂとの吸引力が小さくなり、ヨーク４３と永久
磁石６との距離のばらつきによってワイヤ３ａ，３ｂ，
４ａ，４ｂに発生する張力や圧縮力の発生量を抑えるこ
とができる。また、第１および第２の実施形態ほど高精
度の組み立て精度を必要としないという利点もある。

【００７３】（第４の実施形態）第４の実施形態は、対
物レンズを一軸方向にのみ移動可能にしたものである。

【００７４】図１１は本発明の第４の実施形態の対物レ
ンズ駆動装置の部分斜視図、図１２は一方のヨークを省
略した斜視図である。

【００７５】第４の実施形態の対物レンズ駆動装置は、
フォーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄのみを備えて
おり、トラックコイルは備えていない。永久磁石６ａ，
６ｂ、フォーカスコイル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、およ
びヨーク７ａ，７ｂの位置関係は図１と同様である。ま
た、図１ではレンズホルダを移動可能に支持する支持部
材としてワイヤを用いたが、図１１では互いに平行な２
本の板ばねを用いている。

【００７６】フォーカスコイル９ｃに図１２の矢印の方
向に電流を流すと、レンズホルダ２に図１１の上方向へ
の力が働き、対物レンズ１が上方向に移動する。

【００７７】第４の実施形態の場合も、永久磁石６ａ，
６ｂの一方の磁極から発生された磁束は、フォーカスコ
イル９ａ，９ｃを貫通してヨーク７ａ，７ｂの内部を通
り、対向配置されたフォーカスコイル９ｂ，９ｄを通っ
て永久磁石６ａ，６ｂの他方の磁極に戻る。これによ
り、外部に磁束が漏れ出さなくなり、磁気回路としての
効率が向上する。

【００７８】（第５の実施形態）第５の実施形態は、第
１の実施形態の変形例であり、コイルの数を少なくした
ものである。

【００７９】図１３は本発明の第５の実施形態の対物レ
ンズ駆動装置の部分斜視図、図１４はヨークを省略した
図である。

【００８０】図１４に示すように、フォーカスコイル９
ａ，９ｄは対物レンズ１を挟んで対角線上にのみ配置さ
れており、トラックコイル８ｂ，８ｃは、フォーカスコ
イル９ａ，９ｄとは異なる対角線上にのみ配置されてい
る。また、永久磁石６ａ，６ｂの一方の磁極にはトラッ
クコイルが対向配置され、他方の磁極にはフォーカスコ
イルが対向配置されている。

【００８１】フォーカスコイル９ａ，９ｄに電流を流す
ことにより対物レンズ１を光軸方向に移動させることが
でき、また、トラックコイル８ｂ，８ｃに電流を流すこ
とにより対物レンズ１をトラックに沿って移動させるこ
とができる点は、第１の実施形態と同様である。

【００８２】また、永久磁石６ａ，６ｂから発生された
磁束は、フォーカスコイル（トラックコイル）を貫通し
てヨーク７ａ，７ｂの内部を通り、対向配置されたトラ
ックコイル（フォーカスコイル）を通って永久磁石６
ａ，６ｂの他方の磁極に入る。これにより、第１の実施
形態と同様に、磁気回路としての効率が向上する。

【００８３】また、フォーカスコイル９ａ，９ｄとトラ
ックコイル８ｂ，８ｃの厚みを略同じにして、さらにヨ
ーク７ａ，７ｂと各コイルとの間のギャップを等しくす
れば磁気回路の抵抗を少なくできて効率が向上し、ギャ
ップ差による力がワイヤ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに加わ
るおそれもない。

【００８４】なお、本発明は上記の各実施形態に限定さ
れるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できることは言うまでもない。

【００８５】例えば、図１等に示したＵ字型のヨーク
を、コイルの向きを変えずに図７のようにＵ字底辺部が
Ｘ方向になるように配置してもよい。

【００８６】逆に、図７のヨークとトラックコイルをＹ
軸まわりに９０度回転させ、トラックコイルをフォーカ
スコイルとして、フォーカスコイルをトラックコイルと
して使うようにしてもよい。

【００８７】なお、上記実施形態では、説明の簡略化の
ために、ワイヤ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄや板ばね３，
４，２３，２４の固定方法を簡略化しているが、余分な
振動を抑えるため、ワイヤや板ばねをゲルに接触または
通過させてもよい。

【００８８】また、上記実施形態では、板ばねを加工し
てワイヤを作製する例を説明したが、線材を用いてもよ
いし、４本のワイヤでレンズホルダを保持する代わり
に、平行板ばねを組み合わせた構造など、通常の対物レ
ンズ駆動装置に用いられている様々な支持方法が適用で
きることはいうまでもない。

【００８９】また、上記実施形態の対物レンズ駆動装置
のフォーカスコイルに独立して電流を流すことにより、
Ｙ軸周り、およびＸ軸周りに回転力を発生させることが
できる。

【００９０】あるいは、フォーカスコイルに回転力発生
用のコイルを重ね合わせてもよい。回転力を発生させる
ためには、特願平9-34478号公報や、特願平9-272281号
公報に記載のチルト動作が可能な対物レンズアクチュエ
ータのレンズホルダ支持方法と組み合わせることによっ
て、高効率なチルト動作が可能な対物レンズ駆動装置を
得ることができる。

【００９１】また、第３の実施形態では、ヨーク４３の
上にフォーカスコイル４２を巻き、その上からトラック
コイル４１を巻いたが、逆にヨーク４３の上にトラック
コイル４１を巻き、その上からフォーカスコイル４２を
巻いてもよい。

【００９２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、永久磁石の２つの磁極のそれぞれにコイルを対向
配置させて保持体を移動させるため、永久磁石からの磁
束を効率よくコイルに伝達でき、磁束漏れが少なくなっ
て磁気回路としての効率が向上する。

【００９３】また、磁路形成部材を設けることにより、
よりいっそう磁束漏れを低減できるとともに、コイルに
電流を流すことで発生された熱を磁路形成部材に逃がす
ことができるため、コイルに十分な量の電流を流すこと
ができ、コイルを通過する磁束密度を増やすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の斜視図。

【図２】本発明の対物レンズ駆動装置の片側のヨークと
ワイヤを省略した斜視図。

【図３】図２からさらにトラックコイルを１つ省略した
斜視図。

【図４】図３をＹ方向から見た側面図。

【図５】本発明の対物レンズ駆動装置の磁束の流れを説
明する断面図。

【図６】磁気ばね効果を利用する例を示す図。

【図７】本発明に係る第２の実施形態の対物レンズ駆動
装置の斜視図。

【図８】図７の対物レンズ駆動装置から一方のヨークと
トラックコイルを一つずつ省略した斜視図。

【図９】本発明の第３の実施形態の対物レンズ駆動装置
の部分斜視図。

【図１０】本発明の第３の実施形態のコイルの構造を示
す斜視図。

【図１１】本発明の第４の実施形態の対物レンズ駆動装
置の部分斜視図。

【図１２】図１１において一方のヨークを省略した斜視
図。

【図１３】本発明の第５の実施形態の対物レンズ駆動装
置の部分斜視図。

【図１４】図１３においてヨークを省略した図。

【図１５】従来の対物レンズ駆動装置の構造を示す斜視
図。

【図１６】（ａ）は図１５の装置を上方（Ｆ方向）から
見た場合の断面図、（ｂ）は図１５の装置を側面方向
（Ｔ方向）から見た場合の断面図。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ レンズホルダ ３，４ 板ばね ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ ワイヤ ５ ばね固定台 ６ａ，６ｂ 永久磁石 ７ａ，７ｂ ヨーク ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ トラックコイル ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ フォーカスコイル

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報記録部材にレーザ光を集光する対物レ
   ンズと、 前記対物レンズを保持する保持体と、 前記保持体を移動可能に支持する支持部材と、を備えた
   対物レンズ駆動装置において、 前記対物レンズの光軸方向に直交する方向に沿って前記
   対物レンズの両側に配置され、前記保持体の並進移動方
   向に直交する方向に着磁された複数の永久磁石と、 前記永久磁石のそれぞれに対応して設けられ、前記永久
   磁石の２つの磁極のそれぞれに対向配置され前記保持体
   が移動する方向に駆動力を発生する複数のコイルと、 を備えることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】対向配置された前記複数のコイルを挟んで
   その外側に配置され、前記永久磁石の一方の磁極から発
   生された磁束を、対向配置された前記複数のコイルを通
   って他方の磁極に導く磁路形成部材を備えることを特徴
   とする請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】前記磁路形成部材は、前記永久磁石の２つ
   の磁極面とこれら磁極面に連なる面とに対向配置される
   ことを特徴とする請求項２に記載の対物レンズ駆動装
   置。
4. 【請求項４】前記コイルは、 前記保持体を前記対物レンズの光軸方向に直交するＸ軸
   方向に移動させる駆動力を発生する第１の巻線部と、 前記保持体を前記光軸方向に移動させる駆動力を発生す
   る第２の巻線部と、 を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の対物レンズ駆動装置。
5. 【請求項５】前記第１および第２の巻線部は、前記永久
   磁石の２つの磁極のそれぞれに対応して設けられ、対応
   する前記磁極にそれぞれ対向配置されることを特徴とす
   る請求項４に記載の対物レンズ駆動装置。
6. 【請求項６】前記第１および第２の巻線部の一方は、前
   記対物レンズの光軸方向に直交する方向に沿って前記対
   物レンズを挟んで対角線上に配置され、 前記第１および第２の巻線部の他方は、前記対物レンズ
   の光軸方向に直交する方向に沿って前記対物レンズを挟
   んで前記第１および第２の巻線部の一方とは異なる対角
   線上に配置され、 前記第１および第２の巻線部は、前記永久磁石の２つの
   磁極を挟んで互いに対向配置されることを特徴とする請
   求項４に記載の対物レンズ駆動装置。
7. 【請求項７】前記コイルは、前記保持体を前記対物レン
   ズの光軸方向に直交する方向、あるいは前記光軸方向の
   いずれか一方向にのみ移動させる駆動力を発生させるも
   のであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の対物レンズ駆動装置。
8. 【請求項８】前記永久磁石の一方の磁極に対向配置され
   る第１の磁路形成部材と、 前記永久磁石の他方の磁極に対向配置される第２の磁路
   形成部材と、 前記保持体を前記対物レンズの光軸方向に直交するＸ軸
   方向に移動させる駆動力が発生されるように前記第１お
   よび第２の磁路形成部材に巻き付けられる第１の巻線部
   と、 前記保持体を前記光軸方向および前記Ｘ軸方向に直交す
   るＹ軸方向に移動させる駆動力が発生されるように前記
   第１および第２の磁路形成部材に巻き付けられる第２の
   巻線部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の
   対物レンズ駆動装置。