JP2005100497A

JP2005100497A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP2005100497A
Application number: JP2003330203A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kano; 康行加納
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【構成】フォーカスコイル１８ａ、１８ｂは、マグネット２８，３０からの磁界によってＹ方向に電磁力を受ける。また、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、同様にＺ方向に電磁力を受ける。これらの電磁力により、対物レンズ駆動装置１０は、フォーカス方向またはトラッキング方向に駆動される。この対物レンズ装置１０の可動部１２の高さを、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの長さと等しいか、ほぼ等しい長さになるようにし、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂは、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの長さの中に収まる位置および長さに形成する。
【効果】可動部の高さは、トラッキングコイルの長さだけで決まるので、可動部の高さを低くして、対物レンズ駆動装置を薄型化することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、対物レンズ駆動装置に関し、特にたとえば光ディスクに情報を記録／再生する光ピックアップに適用され、多極に着磁された永久磁石によって生じる磁界を利用する、対物レンズ駆動装置に関する。

従来のこの種の対物レンズ駆動装置の一例が、特許文献１に開示されている。この先行技術では、多極に着磁された２つのマグネットに挟まれたエアギャップ内に、フォーカスコイルとトラッキングコイルを取り付けた可動部が配置されている。そして、これらのコイルに電流を流すと、可動部はフレミング左手の法則に従う電磁力を受けて、対物レンズをディスク面に垂直な方向および平行な方向に駆動される。その結果、ディスク面上におけるレーザビームの合焦ずれとトラックずれを補正することができる。
特開２００２−９２９１６号公報［Ｇ１１Ｂ７／０９５］

しかしながら、特許文献１の先行技術では、トラッキングコイルとフォーカスコイルの可動部側面の高さ方向における位置関係に注目すると、トラッキングコイルとフォーカスコイルが一部ずれて配置されている。このため、トラッキングコイルはフォーカスコイルの長さの中に収まらない。この結果、可動部の高さは、トラッキングコイルとフォーカスコイルの両方の長さによって決まるので、対物レンズ駆動装置を薄型化できないという問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、薄型化された対物レンズ駆動装置を提供することである。

請求項１の発明は、多極に着磁された少なくとも１つのマグネットによって形成されたエアギャップ内に、対物レンズを可動的に保持する可動部を配置し、フォーカスコイルおよびトラッキングコイルを可動部の側面に装着した対物レンズ駆動装置において、可動部の高さがフォーカスコイルおよびトラッキングコイルのいずれか一方の長さと等しいかほぼ等しくし、かつ長さ内に他方を配置するようにしたことを特徴とする、対物レンズ駆動装置である。

請求項１の発明では、フォーカスコイルは、マグネットからの磁界によってフォーカス方向に電磁力を受ける。また、トラッキングコイルは、同様にトラッキング方向に電磁力を受ける。これらの電磁力により、対物レンズ駆動装置は、フォーカス方向またはトラッキング方向に駆動される。このフォーカスコイルおよびトラッキングコイルのうち、いずれか一方の長さを対物レンズ駆動装置の可動部の高さと等しいか、ほぼ等しくし、他方を一方の長さの中に収まる位置および長さに形成する。この場合、可動部の高さは一方の長さだけで決まるので、対物レンズ駆動装置を薄型化することができる。

請求項２の発明は、フォーカスコイルの長さをトラッキングコイルの長さと等しいかそれより短くした対物レンズ駆動装置である。

請求項２の発明では、可動部の高さはトラッキングコイルの長さだけで決まるので、対物レンズ駆動装置のトラッキング方向の感度を十分に高く保ちながら、可動部の高さを低くして、対物レンズ駆動装置を薄型化することができる。

この発明によれば、可動部の高さはフォーカスコイルおよびトラッキングコイルのうちのいずれか一方の長さだけで決まるので、対物レンズ駆動装置の薄型化を図ることができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この発明の実施例である対物レンズ駆動装置１０の構成について説明する。対物レンズ駆動装置１０は、対物レンズ１６を可動的に保持する可動部１２とフレーム３２とを含む。可動部１２は、さらにレンズホルダ１４、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂおよびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを含む。レンズホルダ１４の上面には、対物レンズ１６がディスク（図示しない）面に対して平行になるように組み込まれている。

レンズホルダ１４の対向する側面には、それぞれフォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）およびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）の形状に合わせた３個の突起２２が、Ｚ軸方向に沿って設けられている。中央の突起２２にはフォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）が固定され、その両側の突起２２には同一の大きさで互いに逆向きに巻かれたトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）が１つずつ固定されている。なお、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂおよびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの形状とそれらの位置関係については、後述する。

フレーム３２には、その中央付近に所定の間隔をあけて、フレーム３２と一体的に形成された２つのヨーク３４，３６が対向して設けられている。各ヨーク３４，３６には、永久磁石であるマグネット２８，３０がそれぞれ固定されている。各マグネット２８，３０はそれぞれ複数の領域に分けられ、各領域はＮ極またはＳ極に着磁されている。各領域の形状および着磁状態については後述する。なお、マグネット２８，３０は、一般に一方の面にＮ極（Ｓ極）が現れると、反対側の面にＳ極（Ｎ極）が現れるので、マグネット３０の図１に現れている面の極性とは逆の極性が、マグネット２８に対向するマグネット３０の面の各領域に現れている。

２つのマグネット２８，３０に挟まれた空間であるエアギャップ３８に可動部１２を組み込むと、レンズホルダ１４の対向する２つの側面に配置された、合計２つのフォーカスコイル１８ａ、１８ｂと４つのトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが、マグネット２８，３０によって生じる磁界内に配置された状態となる。

また、レンズホルダ１４の他の対向する各側面には、それぞれ２個ずつワイヤホルダ２４が設けられている。４本のサスペンションワイヤ２６のそれぞれの一端は、各ワイヤホルダ２４によって保持され、他端はフレーム３２に取り付けられたサポート４０を介して接続基板４２に接続されている。また、サスペンションワイヤ２６は、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂとトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにそれぞれ２本ずつ接続されている。つまり、サスペンションワイヤ２６は、ばね性を有するために可動部１２を保持すると同時に、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂおよびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを接続基板４２に電気的に接続して、各コイルに通電するという役割を有している。

可動部１２をエアギャップ３８内に配置して、サスペンションワイヤ２６で可動部１２をフレーム３２に固定した状態の対物レンズ駆動アクチュエータ１０を図２に示す。この対物レンズ駆動装置１０は、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂおよびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに流す電流を制御することにより、フォーカス方向（Ｙ軸方向）およびトラッキング方向（Ｚ軸方向）に駆動されて、対物レンズ１６のディスク面上におけるレーザビームの合焦ずれとトラックずれを補正することができる。

図３（Ａ）を参照して、マグネット２８の着磁状態について説明する。マグネット２８，３０は４つの領域に分けられ、各領域はそれぞれＮ極またはＳ極のいずれかに着磁されている。マグネットの下半部中央付近の領域２８ａはＮ極に着磁され、上部中央付近および領域２８ａを囲む領域２８ｂはＳ極に着磁されている。マグネット２８の両側には、それぞれ帯状にＮ極に着磁された領域２８ｃおよび領域２８ｄが設けられている。

図３（Ｂ）を参照して、マグネット２８とエアギャップ３８を隔てて対向しているマグネット３０の着磁状態について説明する。マグネット３０もマグネット２８と同じく４つの領域に分けられているが、それぞれの領域はマグネット２８の場合と逆の極性に着磁されている。すなわち、マグネット２８の領域２８ｂに対向するマグネット３０の領域３０ｂはＮ極に着磁されており、マグネット２８の領域２８ａ、領域２８ｃおよび領域２８ｄにそれぞれ対向するマグネット３０の領域３０ａ、領域３０ｃ、領域３０ｄはいずれもＳ極に着磁されている。この結果、エアギャップ３８内には、各マグネット２８，３０の対応する領域ごとに、それぞれのＮ極からＳ極に向かう磁界が生じる。

次に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、マグネット２８（３０）の各領域とフォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）との位置関係について説明する。フォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）は、レンズホルダ１４の側面中央に位置する。フォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）のＺ方向の中心線がマグネット２８（３０）の領域２８ａ（３０ａ）と領域２８ｂ（３０ｂ）とのＺ方向の境界線に一致するように配置されている。すなわち、フォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）の上半分はマグネット２８（３０）のＳ極（Ｎ極）に着磁された領域２８ｂ（３０ｂ）に隣接し、下半分はマグネット２８（３０）のＮ極（Ｓ極）に着磁された領域２８ａ（３０ａ）に隣接している。

なお、フォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）は、Ｚ方向の長さがＹ方向の長さよりも長くなるように配置されている。これは、フォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）が、マグネット２８（３０）からの磁界とフォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）を流れる電流との間に働く電磁力により、フォーカス方向であるＹ方向に力を受けるため、Ｚ方向の長さを長くすれば対物レンズ駆動装置１０の感度（所定の周波数を有する電圧をコイルに印加したときに可動部が移動する距離のことで、移動距離が大きいほど感度が高い）を十分高く確保することができるためである。２つのフォーカスコイル１８ａ、１８ｂは、互いに直列に接続され、サスペンションワイヤ２６から電圧を印加される。

同様に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、マグネット２８（３０）の各領域とトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）との位置関係について説明する。２つのトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）は、レンズホルダ１４の側面中央に配置されたフォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）の両側に１つずつ位置する。また、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）のＹ方向の中心線がマグネット２８（３０）の領域２８ｂ（３０ｂ）と領域２８ｃ（３０ｃ）との境界線、または領域２８ｂ（３０ｂ）と領域２８ｄ（３０ｄ）との境界線に一致するように配置されている。すなわち、トラッキングコイル２０ａ（２０ｃ）の半分はマグネット２８（３０）のＳ極（Ｎ極）に着磁された領域２８ｂ（３０ｂ）に隣接し、半分はマグネット２８（３０）のＮ極（Ｓ極）に着磁された領域２８ｃ（３０ｄ）に隣接している。また、トラッキングコイル２０ｂ（２０ｄ）の半分は、マグネット２８（３０）のＳ極（Ｎ極）に着磁された領域２８ｂ（３０ｂ）に隣接し、半分はマグネット２８（３０）のＮ極（Ｓ極）に着磁された領域２８ｄ（３０ｃ）に隣接している。

なお、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）は、Ｙ方向の長さがＺ方向の長さよりも長くなるように配置されている。トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）は、マグネット２８（３０）からの磁界とトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）を流れる電流との間に働く電磁力により、トラッキング方向であるＺ方向に力を受けるため、Ｙ方向の長さを長くすれば対物レンズ駆動装置１０の感度を十分高く確保することができるからである。レンズホルダ１４の各側面に取り付けられた２つのトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）は、互いに逆向きに巻かれ、４つのトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、互いに直列に接続されている。

ここで、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）のＹ方向の長さは、レンズホルダ１４の高さすなわち可動部１２の高さと等しいか、ほぼ等しい長さになっており、フォーカスコイルは、トラッキングコイルの長さの中に収まる長さに形成されている。つまり、可動部１２の高さは、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）のＹ方向の長さのみによって決まっている。したがって、可動部の高さを低くすることができるので、対物レンズ駆動装置１０を薄型化することができる。

次に、この対物レンズ駆動装置１０によって、ディスク面上におけるレーザビームの合焦ずれを補正する原理について説明する。図３（Ａ）に示すように、マグネット２８に隣接するフォーカスコイル１８ａには、時計回りに電流が流れている。したがって、マグネット２８による磁界とフォーカスコイル１８ａに流れる電流との間に働く電磁力により、フォーカスコイル１８ａの上辺および下辺は＋Ｙ方向に力を受ける。また、フォーカスコイル１８ａの左辺および右辺には、互いに打ち消す方向に電磁力が生じる。その結果、フォーカスコイルは、＋Ｙ方向に力を受ける。

また、図３（Ｂ）に示すように、マグネット３０に隣接するフォーカスコイル１８ｂには、反時計回りに電流が流れており、フォーカスコイル１８ｂに働く磁界は、フォーカスコイル１８ａの場合と逆である。したがって、フォーカスコイル１８ｂも、フォーカスコイル１８ａの場合と同様に、＋Ｙ方向にのみ電磁力を受ける。この結果、対物レンズ駆動装置１０は、全体として＋Ｙ方向すなわちディスク表面から垂直に遠ざかる方向に駆動される。

次に、この対物レンズ駆動装置１０によって、ディスク面上におけるレーザビームのトラックずれを補正する原理について説明する。図３（Ａ）に示すように、マグネット２８のトラッキングコイル２０ａには反時計回り、トラッキングコイル２０ｂには時計回り、すなわち互いに逆向きに電流が流れている。したがって、マグネット２８による磁界とトラッキングコイル２０ａ、２０ｂに流れる電流との間に働く電磁力により、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂの左辺および右辺は＋Ｚ方向に力を受ける。また、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂの上辺および下辺には、互いに打ち消すように電磁力が生じる。

また、図３（Ｂ）に示すように、トラッキングコイル２０ａに対向するトラッキングコイル２０ｃには時計回り、トラッキングコイル２０ｂに対向するトラッキングコイル２０ｄには反時計回り、すなわち互いに逆向きに電流が流れている。また、トラッキングコイル２０ｃ、２０ｄに働く磁界は、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂの場合と逆である。したがって、トラッキングコイル２０ｃおよびトラッキングコイル２０ｄも、トラッキングコイル２０ａおよびトラッキングコイル２０ｂの場合と同様に、＋Ｚ方向にのみ電磁力を受ける。この結果、対物レンズ駆動装置１０は、全体として＋Ｚ方向すなわちディスク表面に平行でトラックに垂直な方向に駆動される。

次に、この発明の他の実施例について説明する。この実施例の対物レンズ駆動装置の構成は、図１および図２の対物レンズ駆動装置１０と同一であるため、対物レンズ駆動装置の構成を示す図およびその説明を省略する。また、可動部の構成および動作は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す可動部１２の構成および動作と共通する部分が多い。このため、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す可動部１２の各部に、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す可動部１２の対応する部分と同一の番号を付して、図４（Ａ）および図４（Ｂ）の可動部１２が、図３（Ａ）および図３（Ｂ）の可動部１２と相違する点を説明する。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、可動部１２の高さ方向のフォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）の長さは、レンズホルダ１４の高さすなわち可動部１２の高さと等しいかほぼ等しく、トラッキングコイル２０ａ、２０ｂ（２０ｃ、２０ｄ）は、フォーカスコイル１８ａ（１８ｂ）の長さの中に収まる位置および長さに形成されている。つまり、可動部１２の高さは、フォーカスコイル１８ａ、１８ｂのＹ方向の長さのみによって決まっている。このため、可動部の高さを低くすることができるので、対物レンズ駆動装置１０を薄型化することができる。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すマグネット２８，３０の着磁状態、マグネット２８，３０とフォーカスコイル１８ａ、１８ｂおよびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄとの位置関係、可動部１２の動作原理などは、図３（Ａ）および図３（Ｂ）の場合と同一であるため、その説明を省略する。

なお、上述の実施例では、２つのマグネット２８，３０と、各マグネット２８，３０に対向してレンズホルダ１４に取り付けられたフォーカスコイル１８ａ、１８ｂおよびトラッキングコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを使用して、レーザビームの合焦ずれおよびトラッキングずれを補正した。この場合、可動部１２の重心位置が対物レンズ１６の光軸上にあり、可動部１２に働く駆動力の中心も可動部の重心位置と一致している。このため、可動部１２をフォーカス方向またはトラッキング方向に駆動すると、対物レンズ１６は、ディスク面に対して平行状態を保持したままで移動する。ここで、１つのマグネット２８と、そのマグネット２８に対向してレンズホルダ１４の片側側面に取り付けられたフォーカスコイル１８ａとトラッキングコイル２０ａ、２０ｂを使用して、レーザビームの合焦ずれおよびトラッキングずれを補正してもよい。この場合、レンズホルダ１４にはフォーカスコイル１８ｂとトラッキングコイル２０ｃ、２０ｄは取り付けられていない。このため、可動部１２に働く駆動力の中心位置は、対物レンズの中心軸上からフォーカスコイル１８ａとトラッキングコイル２０ａ、２０ｂが取り付けられた側面側に移動する。したがって、可動部１２の重心位置を、移動した駆動力の中心位置に一致させるため、フォーカスコイル１８ａとトラッキングコイル２０ａ、２０ｂの外側に、錘を配置してレンズホルダ１４に取り付ける必要がある。

この発明の一実施例の構成を示す図解図である。図１実施例の構成を示す他の図解図である。図１実施例の可動部の構成および動作を示す図解図である。他の実施例の可動部の構成および動作を示す図解図である。

符号の説明

１０…対物レンズ駆動装置
１２…可動部
１４…レンズホルダ
１６…対物レンズ
１８ａ、１８ｂ…フォーカスコイル
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…トラッキングコイル
２８、３０…マグネット
３２…フレーム
３８…エアギャップ

Claims

多極に着磁された少なくとも１つのマグネットによって形成されたエアギャップ内に、対物レンズを可動的に保持する可動部を配置し、フォーカスコイルおよびトラッキングコイルを前記可動部の側面に装着した対物レンズ駆動装置において、
前記可動部の高さを前記フォーカスコイルおよび前記トラッキングコイルのいずれか一
方の長さと等しいかほぼ等しくし、かつ前記長さ内に他方を配置するようにしたことを特
徴とする、対物レンズ駆動装置。
前記フォーカスコイルの長さを前記トラッキングコイルの長さと等しいかそれより短くした、請求項１記載の対物レンズ駆動装置。