JP2005167143A - プリントコイルおよび対物レンズ駆動装置ならびに光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の駆動軸の駆動コイルを１層単位でプリントコイルを構成できるようにすることにより、設計の自由度を上げ、必要とされる特性に合わせて最適な構成にする。
【解決手段】第１の導体パターン１１および第２の導体パターン１２と外部端子とを電気的に接続するための第１のランド部１３と第２のランド部１４を、第２の導体パターン１２の２箇所の渦巻部１２ａ，１２ｂの内径部内に配置する。第２の導体パターン１２の渦巻部１２ａ，１２ｂの内側端は第２のランド部１４に直接接続する。第１の導体パターン１１のランド部は、該第１の導体パターン１１とは異なる第２の導体パターン１２の層に配置されているため、第１の導体パターン１１の渦巻部１１ａ，１１ｂの内側端と第１のランド部１３とをスルーホール８により電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁駆動部などに適用されるプリントコイル、およびそのプリントコイルを駆動部に用いる対物レンズ駆動装置，光ディスク装置に関するものである。

光ディスク装置では、レーザ光を集束させて光ディスクに照射し、その反射光を識別することによって情報を読み取っている。また、光ディスク装置に搭載されている対物レンズ駆動装置は、前記反射光から得られた制御信号を用いて、対物レンズをメディアの面ぶれや偏心などの動きに追従するように制御することにより、フォーカシング方向とトラッキング方向に駆動し、メディアの記録面上にスポットを適正に形成するような構成になっている。

近年のように大容量のデータを扱うにあたって、記録および再生を高速に行うことが望まれるためメディアを高速回転させる必要がある。しかし、面ぶれや偏心が存在するメディアを高速回転させた場合、加速度が非常に大きくなり、メディアに対物レンズを精度良く追従させるためには、大きな推力を発生することができる対物レンズ駆動装置が必要になる。

さらに近年、記録情報の高密度化のため、小さなスポットを形成することが必要となってきている。これに対応するためには、対物レンズのＮＡを大きくするか、レーザ光の波長を短くすることが考えられる。しかし、ＮＡを大きくしたり、レーザ光の波長を短くすると、対物レンズの光軸とメディアの垂直度がずれることにより、コマ収差が発生し易くなり、メディアに集束される光スポットの品質が劣化する。これによって、記録／再生の品質が劣化してしまうという問題が生じる。よって、記録情報の高密度化のためには、メディアと対物レンズの傾きの精度向上が必要となる。

このため、対物レンズ駆動装置がフォーカシング方向とトラッキング方向との２軸方向のみに駆動を行う場合、フォーカシング動作およびトラッキング動作の際に発生する対物レンズのチルトを小さくする必要がある。

近年では記録情報のさらなる高密度化に伴い、前記傾きに対する精度がさらに厳しくなり、対物レンズを含む対物レンズ駆動装置の可動部を、メディアの傾きにあわせてチルト駆動（傾斜動作）を行う３軸駆動または４軸駆動の対物レンズ駆動装置を用いたシステムも提案されている。このシステムは、低コストで省スペース化が可能であり，また可動部が軽量であるため高速なメディアの傾きにも追従させることができる。

以下に従来の対物レンズ駆動装置の構成について説明する。

図１７は巻線コイルを用いた対物レンズ駆動装置の従来例１を示す斜視図であり、１は対物レンズ、２は対物レンズ１を保持するレンズ保持部材、３はレンズ保持部材２に設けられた巻線コイルからなるフォーカス駆動コイル、４はレンズ保持部材２に設けられた巻線コイルからなるトラック駆動コイル、５は、レンズ保持部材２の両側に２本ずつ配設されて、固定部材６に対してレンズ保持部材２を可動に支持するワイヤばねであって、前記フォーカス駆動コイル３とトラック駆動コイル４に対して磁石９ａ，ヨーク９ｂが対向設置されて電磁構造を構成している。

このように電磁構造において、巻線コイルを用いた場合、コイル間の配線およびワイヤばね５までの配線（線材のフォーミング）、あるいは各コイルの位置決めなど組付性が悪く、断線なども発生しやすい。このことは対物レンズ駆動装置を小型化した場合、あるいはコイルの数が多い場合には、特に問題となる。

そこで、特許文献１，２に記載されているような積層構造のコイル、あるいは平板状のコイルを用いることが提案されている。

図１８は対物レンズ駆動装置の従来例２を示す斜視図である。なお、以下の説明において、既述した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図１８において、コイルのパターンを基板上に配置したプリントコイル基板７を用いており、本例では、対物レンズ１およびプリントコイル基板７が取り付けられたレンズ保持部材２は、固定部材６に対して４本のワイヤばね５によりタンジェンシャル方向の片側で支持されている。

プリントコイル基板７は、図１９（ａ），（ｂ）の電磁機構部分の説明図に示すように、導体パターンを層状に構成しているため、各駆動軸のパターンは、図２０（ａ），（ｂ）に示すプリントコイル基板７の説明図のように、外周側から渦巻状に内周側に入り、コイルの内径部で隣の層に対してスルーホール８で接続し、その層で内周側から渦巻状の外周側に出てくるような導線パターンになっている。したがって、各コイルは２層単位で構成する必要がある。

図２１は対物レンズ駆動装置の従来例３におけるプリントコイル基板７’の構成の説明図であって、本従来例では、異なる２つの駆動軸の駆動コイル（例えばラジアルチルトコイルとタンジェンシャルチルトコイル）の２本の線を平行して、外周側から内周側に２重の渦巻きパターンを形成し、コイルの内径部で隣の層にスルーホール８にて接続し、他の層で内周側から外周側に２重の渦巻パターンを形成するようにしたものである。
特許第３０４８２４３号公報 特許第３３８３０２９号公報

前記従来の技術において、従来例２では、２軸駆動でフォーカスコイルとトラックコイルは重なっていないため２層構成でよいが、対物レンズ１に対してチルト制御を行う構成にする場合に、チルト駆動コイルを付加すると、全体が４層あるいは６層になってしまう。

このように多くの層を重ねると製作が困難になる。また、プリントコイル自体の質量が増加し、加速度特性あるいは高次共振特性が悪くなってしまうという問題があった。またプリントコイルが厚くなると、磁石表面から離れた場所に配置されるコイルでは、コイルを貫く磁束が減少して、著しく推力が低下するという問題もある。

近年、高速で高精度なサーボが要求されるようになり、高次共振特性のよい開磁路を用いた対物レンズ駆動装置が多いが、開磁路の場合には、特に磁石表面からの距離に対する磁束の低下は大きい。

また、従来例３では、異なるコイル同士が隣接しているため、ピッチを狭くすると、製作上の欠陥があった場合、ラジアルチルトコイルとタンジェンシャルチルトコイルとがショートしてしまうという問題があった。これを回避するために線間のピッチを広くすると、ターン数を多くすることができず、推力が小さくなってしまうという問題が生じる。

本発明の目的は、前記従来の技術の問題を解決し、複数の駆動軸のコイルを１層単位でプリントコイルを構成できるようにすることにより、設計の自由度を上げ、必要とされる特性に合わせて最適な構成にすることができるようにしたプリントコイル、およびそのプリントコイルを駆動部に用いる対物レンズ駆動装置ならびに光ディスク装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、絶縁体に渦巻状の導体パターンが形成されているプリントコイルにおいて、前記渦巻状の導体パターンの内側端を外部に電気的に接続するためのランド部を、前記渦巻状の導体パターンの内径部に配置したことを特徴とし、この構成によって、プリントコイルの内径部分のレイアウトを有効に利用することができる。

請求項２に記載の発明は、絶縁体に渦巻状の導体パターンが複数の異なる層に形成されているプリントコイルにおいて、前記渦巻状の導体パターンの内側端を外部に電気的に接続するためのランド部を、プリントコイル基板の少なくとも片側の表面層に配置されている層における前記渦巻状の導体パターンの内径部に配置し、前記表面層とは異なる層に存在する前記渦巻状の導体パターンの内側端を、該渦巻状の導体パターンの内径部においてスルーホールを通して前記表面層に配置された前記ランド部に電気的に接続したことを特徴とし、この構成によって、一層単位で複数層に多軸のコイルを形成することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載のプリントコイルにおいて、ランド部が配置されている層の渦巻状の導体パターンの内径よりも内側に積層される渦巻き状導体パターンの内径を小さく形成したことを特徴とし、この構成によって、ランド部を配置しないコイルの内径を小さくすることにより、多くのターン数を確保し高推力を発生させることができる。

請求項４に記載の発明は、対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付られた可動部と、前記プリントコイルの表面に対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記プリントコイルの端部を外部に電気的に接続するためのランド部が配置されている表面を前記磁石とは反対側に配設したことを特徴とし、この構成によって、磁束密度の高い部分を有効に利用し高推力を発生させることができる。

請求項５に記載の発明は、対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルの表面に対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材におけるプリントコイルが取り付けられていない側面を、該プリントコイルに積層された少なくとも一箇所の渦巻状の導体パターンの内径部付近、もしくは内径部よりも前記可動部の中心側に位置させたことを特徴とし、この構成によって、プリントコイルのランド部からの配線を、対物レンズ保持部材側から行うことができる。

請求項６に記載の発明は、対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記プリントコイルの渦巻状の導体パターンの内径部分に配置されて該導体パターンの内側端を外部に電気的に接続するためのランド部と、外部端子とをリード線により電気的に接続したことを特徴とし、この構成によって、リード線により自由に配線を行うことができるので、可動部レイアウトの自由度を上げ、軽量で加速度感度が高く、高次共振特性のよい対物レンズ駆動装置を提供することができる。

請求項７に記載の発明は、対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材に設けられた中継基板としてのランド部を、前記プリントコイルの渦巻状の導体パターンの内径部分に配置されたランド部に近接させ、かつ電気的に接続して、外部端子に電気的に接続したことを特徴とし、この構成によって、中継基板のランド部をプリントコイルのランド部に近接させてプリントコイル間の配線、および外部電源からの配線を行うことにより、製作を容易にすることができる。

請求項８に記載の発明は、対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材にインサート成型された金属部材を、前記プリントコイルの渦巻状の導体パターンの内径部分に配置されたランド部に近接させ、かつ電気的に接続して、外部端子に電気的に接続した特徴とし、この構成によって、例えば金属部材からなる板ばねの端部を、プリントコイルのランド部に近接させておき、電気的に接続することにより、部品の増加をせずに組付性を向上することができる。

請求項９に記載の発明は、対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材の表面に導電体のパターンを形成し、前記プリントコイルに貫通したスルーホールを通して前記対物レンズの設置面と反対側から半田固定することによって、外部端子との電気的な接続を行うことを特徴とし、この構成によって、対物レンズ保持部材の表面上に導体パターンを一体に形成しておき、その導体パターンの一部を、プリントコイル上のランド部と近接させておき、電気的に接続することにより、部品の増加をせずに組付性を向上することができる。

請求項１０に記載の発明は、光ディスクに対して照射光を発するレーザ光源と、前記光ディスクからの反射光を受光する受光光学系と、請求項４〜９いずれか１項記載の対物レンズ駆動装置とを搭載したことを特徴とし、この構成によって、加速度感度および高次共振特性の優れた対物レンズ駆動装置を用いることで、良好な信号を得ることができる光ピックアップ装置を提供することができる。

請求項１１に記載の発明は、光ディスクを回転駆動する回転駆動系と、前記光ディスクの半径方向に移動自在に設けられた請求項１０記載のピックアップ装置とを搭載したことを特徴とし、この構成によって、加速度感度および高次共振特性の優れた対物レンズ駆動装置を用いることで、データの読み書きを良好に行うことが可能な光ディスク装置を提供することができる。

本発明に係るプリントコイル、およびそのプリントコイルを駆動部に用いる対物レンズ駆動装置ならびに光ディスク装置によれば、複数の駆動軸のコイルを１層単位でプリントコイルを構成することができるため、設計の自由度が上がり、必要とされる特性に合わせて最適な構成とすることが容易になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るプリントコイルの実施形態を説明するための２層構造のプリントコイル基板の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１層の導体パターンの正面図、（ｃ）は第２層の導体パターンの正面図である。

本実施形態では、絶縁性の基板中または複数の絶縁シート間に、２つの独立した第１の導体パターン１１および第２の導体パターン１２が、各々１層ずつ２層に重ねられた状態でプリントコイル基板１０を構成している。第１の導体パターン１１および第２の導体パターン１２は各層においてそれぞれ２つの渦巻部１１ａ，１１ｂおよび渦巻部１２ａ，１２ｂを有しており、２つの渦巻部１１ａ，１１ｂおよび渦巻部１２ａ，１２ｂは直列に連結されている。ただし、第２の導体パターン１２の片側の渦巻部だけは異なる方向に巻かれている。

第１の導体パターン１１および第２の導体パターン１２と、外部端子とを電気的に接続するための第１のランド部１３と第２のランド部１４が、第２の導体パターン１２の２箇所の渦巻部１２ａ，１２ｂの内径部内に配置されている。第２の導体パターン１２の渦巻部１２ａ，１２ｂの内側端は第２のランド部１４に直接接続することができるが、第１の導体パターン１１のランド部は、該第１の導体パターン１１とは異なる第２の導体パターン１２の層に配置しているため、第１の導体パターン１１の渦巻部１１ａ，１１ｂの内側端と第１のランド部１３とはスルーホール８により電気的に接続している。

このような構成を採用することにより、従来、１つの導体パターンに対して２層単位で構成する必要があったのに対して、１層単位で導体パターンを構成することが可能となるため、設計の自由度が上がり、当該プリントコイルにて構成されるモータに必要とされる特性に合わせて最適な構成とすることが容易になる。

ところで、渦巻部１１ａ，１１ｂおよび渦巻部１２ａ，１２ｂの側にランド部１３，１４を設けるためには、渦巻部内径をある程度確保する必要があるため巻数が少なくなり、推力が小さくなってしまう場合があるが、第１の導体パターン１１の渦巻部１１ａ，１１ｂの内径の幅Ｗａを、第２の導体パターン１２の渦巻部１２ａ，１２ｂの内径の幅Ｗｂよりも小さくすることにより、巻数を多くし大きな推力を得られるようにすることができる。

図２は本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態１である４軸の駆動コイルを有する４軸対物レンズ駆動装置の斜視図であって、本実施形態は、図１にて説明したプリントコイル基板１０を用いて、フォーカシング方向，トラッキング方向，ラジアルチルト方向およびタンジェンシャルチルト方向の４軸方向に対物レンズ１を駆動する光ディスクの対物レンズ駆動装置である。

対物レンズ１を保持するレンズ保持部材２を含む可動部は、タンジェンシャル方向を長手方向とし、略平行に配置された８本のワイヤばね５によって固定部材６に対して弾性的に支持されている。各ワイヤばね５は、フォーカシング方向において略同一平面上に配置されており、可動部がタンジェンシャルチルト方向に可動しやすいように構成され、さらに、固定部材６の背面の配線基板とコイルとを電気的に接続する機能を有している。

対物レンズ保持部材２のタンジェンシャル方向における両側の側面部には第１のプリントコイル基板１０ａと第２のプリントコイル基板１０ｂが取り付けられている。両プリントコイル基板１０ａ，１０ｂの内部には、各々が略四角形状をしているフォーカスコイル部，トラッキングコイル部，タンジェンシャルチルトコイル部およびラジアルチルトコイル部の各パターンが図３，図４に示すように積層されており、ランド部１３，１４がリード線にて接続されている。

プリントコイル基板１０ａ，１０ｂに対向設置される第１の磁石１７と第２の磁石１８の構成は図３に示すようになっており、フォーカスコイル部とラジアルチルトコイル部とタンジェンシャルチルトコイル部が、それぞれが全て４個の渦巻状のコイル部（第１〜第４の各コイル部）が直列に連なっており、フォーカシング方向から見て可動部の４隅の位置にフォーカシング方向に推力を発生するように配置されている。

そして、フォーカスコイル部に電流を流すと、４箇所のフォーカスコイル部全てが同一方向の推力が発生するように磁束の向きに対して渦巻きの方向が設定されており、また、ラジアルチルトコイル部に電流を流すと、トラッキング方向における可動部の中心に対して両側に並んだラジアルチルトコイル部がそれぞれ反対方向のフォーカシング方向の推力を発生し、可動部をラジアルチルト方向に駆動するモーメントを発生させるように、磁束の向きに対して渦巻きの方向が設定されている。

さらに、タンジェンシャルチルトコイル部に電流を流すと、タンジェンシャル方向における可動部の中心に対して両側の基板にあるタンジェンシャルチルトコイル部が、それぞれ反対方向に推力を発生し、可動部をタンジェンシャルチルト方向に駆動するモーメントを発生させるように、渦巻きの方向が設定されている。

両プリントコイル基板１０ａ，１０ｂは、それぞれ４層で構成されており、フォーカスコイル部は大きな推力が必要になることが多いために２層で構成されており、ラジアルチルトコイル部とタンジェンシャルチルトコイル部は、それぞれ１層ずつで構成されている。フォーカスコイル部は内周部でスルーホール接続されており、図１７に示す従来例１と同様な構成になっている。

実施形態１では、磁石の表面に近い方を第１層とし、第１層と第２層がフォーカスコイル部、第３層がラジアルチルトコイル部、第４層がタンジェンシャルチルトコイル部である。トラッキングコイル部は、フォーカスコイル部，ラジアルチルトコイル部およびタンジェンシャルチルトコイル部に対してタンジェンシャル方向から見て重ならないようなモータ構成になっており、第１層〜第４層に配置されている。

ここで、実施形態１におけるラジアルチルトコイル部とタンジェンシャルチルトコイル部との構成について説明する。

・タンジェンシャルチルトコイルの構成について
第１のプリントコイル基板１０ａにおいて、第４層の第１のタンジェンシャルチルトコイル部（コイルパターン）の内径部に配置されているランド部から始まり、内周から外周に向けて渦巻状に第１のタンジェンシャルチルトコイル部を形成している。第１のタンジェンシャルチルトコイル部の外周側と、第１のタンジェンシャルチルトコイル部とトラッキング方向に並んで配置されている第２のタンジェンシャルチルトコイル部の外周側は導体パターンでつながっており、第２のタンジェンシャルチルトコイル部は外周から内周に向かって渦巻状にコイルのパターンを形成している。第１のプリントコイル基板１０ａの第２のタンジェンシャルチルトコイル部と第２のプリントコイル基板１０ｂの第３のタンジェンシャルチルトコイル部は互いにコイル内径部のランド部がリード線により電気的に接続されている。第３のタンジェンシャルチルトコイル部は内径部のランドから外周へ向かう渦巻状に形成されている。第３のタンジェンシャルチルトコイル部の外周側と、第３のタンジェンシャルチルトコイル部とトラッキング方向に並んで配置されている第４のタンジェンシャルチルトコイル部の外周側は導体パターンでつながっており、第４のタンジェンシャルチルトコイル部は外周から内周に向かって渦巻状にコイルのパターンを形成している。

第１のタンジェンシャルチルトコイル部のランドと第４のタンジェンシャルチルトコイル部のランド部にタンジェンシャルチルト駆動電流を供給することにより、可動部をタンジェンシャルチルト方向に駆動することができる。

・ラジアルチルトコイルの構成について
第１のプリントコイル基板１０ａにおいて、第４層の第１のタンジェンシャルチルトコイル部の内径部に配置されるランド部からスルーホール８で第３層に接続され、第３層の内周から外周に向けて渦巻状に第１のラジアルチルトコイル部を形成している。第１のラジアルチルトコイル部とトラッキング方向に並んで配置されている第２のラジアルチルトコイル部は外周側において導体パターンでつながっていて、第２のラジアルチルトコイル部は、第３層の外周から内周に向けて渦巻状にパターンを形成している。第２のラジアルチルトコイル部は内周部においてスルーホール８により第４層とつながっており、第４層のタンジェンシャルチルトコイルの内径部に配置されているランド部と接続されている。第２のラジアルチルトコイル部は可動部のタンジェンシャル方向反対側の第２のプリント基板にリード線により電気的に接続されている。

第１のプリントコイル基板１０ａの第２のラジアルチルトコイル部からの配線は、第２のプリントコイル基板において、第４層の第３のタンジェンシャルチルトコイル部の内径部に配置されているランド部からスルーホール８で第２のプリントコイル基板の第３層にある第３のラジアルチルトコイル部の内径部に接続され、第３層の内周からから外周に向けて渦巻状に第３のラジアルチルトコイル部を形成している。第３のラジアルチルトコイル部とトラッキング方向に並んで配置されている第４のラジアルチルトコイル部は外周側において導体パターンでつながっていて、第４のラジアルチルトコイル部は、第３層の外周から内周に向けて渦巻状にパターンを形成している。第４のラジアルチルトコイル部は内周部においてスルーホール８により第４層とつながっており、第４層のタンジェンシャルチルトコイルの内径部に配置されているランド部と接続されている。

第１のラジアルチルトコイル部のランドと第４のラジアルチルトコイル部のランド部からラジアルチルト駆動電流を供給することにより、可動部をラジアルチルト方向に駆動することができる。

図４に示すように、ラジアルチルトコイルの内径の幅を、タンジェンシャルチルトコイルの内径の幅よりも小さく形成することによって、ラジアルチルトコイルではタンジェンシャルチルトコイルよりも多くのターン数を確保し大きな推力を得られるようにしている。

前記実施形態において、プリントコイル基板１０，１０ａ，１０ｂのランド部１３，１４が配置されている第２層，第４層は磁石１７，１８の配置位置と反対側に配置しており、磁石１７，１８とプリントコイル基板１０，１０ａ，１０ｂ間のギャップを広げる必要がないことから、磁束密度の高い部分にプリントコイル基板１０，１０ａ，１０ｂを配置することができ、大きな推力を確保することができる。

また、対物レンズ保持部材２のトラッキング方向の側面は、ランド部１３，１４よりも可動部の中心側にあるようにし、レンズ保持部材２側からの配線を可能にしている。

図５は本対物レンズ駆動装置の実施形態における配線の変形例１の要部を示す拡大斜視図であって、既述したように、リード線で配線を行う場合、自由にリード線の引き回しができるメリットはあるが、線材のフォーミングに時間がかかり、コイルの数も多いため、組付性が悪く、コストが高くなってしまうほか、断線が発生するという問題がある。

そこで、図５に示すように、第１のプリントコイル基板１０ａと第２のプリントコイル基板１０ｂの間に中継基板（フレキシブル基板）２０を配置し、両者のランド部が近接するように構成することにより、リード線の配線などの煩わしさを解消し、信頼性を向上させることも可能である。

プリントコイル基板間の接続や支持系の電流供給線との接続が多い場合には両側に導電パターンが配置された中継基板を用いてもよい。

図６は本対物レンズ駆動装置の実施形態における配線の変形例２を示す斜視図、図７は変形例２における要部の拡大斜視図であって、前記実施形態１ではワイヤばね５に導電性を有する材料を使用することにより、固定部材６からの電流を供給している。そこで、ワイヤばね５の替わりに、棒状の板ばね５’をインサート成型した構成の場合には、板ばね５’の可動部側の端部５’ａをプリントコイル基板１０ａ，１０ｂのコイル内径部にあるランド部１３，１４に近接させておき、半田などによって、電気的に固定することにより部品点数を増加することなく組付を容易にすることができる。

また、前記プリントコイル基板のランド部に位置する部分に、前記レンズ保持部材にインサート成型されている金属線の一部を露出させておき、該金属線をプリントコイル基板と電気的に接続するようにしてもよい。さらに、前記プリントコイル基板のランド部に孔を穿設して、前記金属線の凸部と嵌合するようにすることにより、前記対物レンズ保持部材に対してプリントコイル基板の位置決めを行うことも可能である。また、前記プリントコイル基板のランド部に金属線を電気的に接続してもよい。

図８は本対物レンズ駆動装置の実施形態における配線の変形例３の要部を示す拡大斜視図であって、レンズ保持部材２上に導電体からなる導体パターン２１を形成し、プリントコイル基板１０ａ，１０ｂからの配線を行ってもよい。この場合は、レンズ保持部材２上の導電パターン２１とプリントコイル基板１０ａ，１０ｂのランド部１３，１４の表面とを互いに合わせるようにしておき、プリントコイル基板１０ａ，１０ｂのランド部１３，１４の全てにスルーホールを設けておき、可動部と反対側から半田を流し込み、電気的な接続を行うようにするとよい。

図９（ａ），（ｂ）は前記変形例３においてプリントコイル基板１０ａ，１０ｂのランド部１３，１４が、レンズ保持部材２の対向面側に配設されて外部に露呈しない場合を示しており、この場合には、導体パターン２１がランド部１３，１４の設置部位まで延出するように、導体パターン２１を形成する。

このように、前記対物レンズ駆動装置の実施形態１ではフォーカスコイル部，ラジアルチルトコイル部，タンジェンシャルチルトコイル部，トラッキングコイル部の４軸方向の駆動コイルを４層のプリントコイル基板内に構成することができる。

図１０は本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態２である３軸駆動対物レンズ駆動装置の斜視図、図１１はプリントコイル基板と磁石との関係を示す平面図、図１２は磁石の構成図、図１３（ａ），（ｂ）はプリントコイル基板の構成図である。

実施形態２では、図１にて説明したプリントコイル基板を用いて、フォーカシング方向，トラッキング方向およびラジアルチルト方向の３軸方向に対物レンズを駆動する光ディスクの対物レンズ駆動装置である。

対物レンズ１を保持する対物レンズ保持部材２を含む可動部は、タンジェンシャル方向を長手方向とし、略平行に配置された６本のワイヤばね５によって固定部材６に対して弾性的に支持されている。本実施形態２では、ワイヤばね５をフォーカシング方向に異なる平面に配置することにより、ワイヤばね５における軸方向の剛性がねじりあるいは撓み方向に比べて非常に大きいため、タンジェンシャルチルト方向のばね定数は大きくなるため、タンジェンシャルチルト方向に変動しにくい構成となっている。

対物レンズ保持部材２のタンジェンシャル方向における両側の側面部には、第１のプリントコイル基板１０ａ’と第２のプリントコイル基板１０ｂ’が、それぞれ取り付けられている。両プリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’の内部には、各々が略四角形状をしているフォーカスコイル部，トラックコイル部およびラジアルチルトコイル部が複数積層されている。

フォーカスコイル部とラジアルチルトコイル部は、図１１に示すように、フォーカシング方向に推力を発生する第１〜第４の部分が可動部のほぼ４隅に配置されている。

磁石１７，１８の構成は、図１１，図１２に示すようになっており、フォーカスコイルに電流を流したときに第１〜第４のフォーカスコイル部の全てが同一方向の推力を発生する。

ラジアルチルトコイル部は、第１，第３の可動部の中心を挟んでトラッキング方向に並んだコイルがそれぞれ反対方向の推力を発生し、可動部をラジアルチルト方向に駆動するモーメントを発生させる。

両プリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’は、それぞれ２層構成になっており、磁石１７，１８に近い第１層目にはフォーカスコイル部、第２層目にはラジアルチルトコイル部が配置され、それぞれ１層ずつで構成されている。トラッキングコイル部は、フォーカスコイル部およびラジアルチルトコイル部とはタンジェンシャル方向から見て重ならないようなモータ構成になっており、第１層と第２層両方に配置されている。

ここで、本実施形態におけるラジアルチルトコイル部とフォーカスコイル部との構成について説明する。

・ラジアルチルトコイル部の構成について
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、第１のプリントコイル基板１０ａ’において、第２層の第１のラジアルチルトコイル部の内径部に配置されているランド部から始まり、内周から外周に向けて渦巻状に第１のラジアルチルトコイル部を形成している。第１のラジアルチルトコイル部の外周側と第２のラジアルチルトコイル部の外周側は導体パターンでつながっており、第２のラジアルチルトコイル部は外周から内周に向かって渦巻状にコイルのパターンを形成している。第１のプリントコイル基板１０ａ’の第２のラジアルチルトコイル部と、第２のプリントコイル基板１０ｂ’の第３のラジアルチルトコイル部は、互いにコイル内径部のランド部がリード線により電気的に接続されている。

第２のプリントコイル基板１０ｂ’の第３のラジアルチルトコイル部は、内径部のランド部から外周へ向かい渦巻状に形成されている。第３のラジアルチルトコイル部の外周側と、第４のラジアルチルトコイル部の外周側は導体パターンでつながっており、第４のラジアルチルトコイル部は外周から内周に向かって渦巻状にコイルのパターンを形成している。

第１のラジアルチルトコイル部のランド部と第４のラジアルチルトコイル部のランド部にラジアルチルト駆動電流を供給することにより、可動部をラジアルチルト方向に駆動することができる。

・フォーカス駆動コイルの構成について
第１のプリントコイル基板１０ａ’において、第２層の第１のラジアルチルトコイル部の内径部に配置されるランド部からスルーホール８で第１層に接続され、第１層の内周から外周に向けて渦巻状に第１のフォーカスコイル部を形成している。第１のフォーカスコイル部と第２のフォーカスコイル部は外周側において導体パターンでつながっていて、第２のフォーカスコイル部は、第１層の外周から内周に向けて渦巻状にパターンを形成している。第２のフォーカスコイル部は内周部においてスルーホール８により第２層とつながっており、第２層のラジアルチルトコイルの内径部に配置されているランド部と接続されている。第２のフォーカスコイル部は可動部を挟んでタンジェンシャル方向と反対側の第２のプリントコイル基板１０ｂ’にリード線により電気的に接続されている。

第１のプリントコイル基板１０ａ’の第２のフォーカスコイル部からの配線は、第２のプリントコイル基板１０ｂ’において、第２層にある第３のラジアルチルトコイル部の内径部に配置されているランド部からスルーホール８を通して第２のプリントコイル基板１０ｂ’の第１層にある第３のフォーカスコイル部の内径部に接続され、第１層の内周から外周に向けて渦巻状に第３のフォーカスコイル部を形成している。第３のフォーカスコイル部とトラッキング方向に並んで配置されている第４のフォーカスコイル部は外周側において導体パターンでつながっていて、第４のフォーカスコイル部は、第１層の外周から内周に向けて渦巻状にパターンを形成している。第４のフォーカスコイル部は、内周部においてスルーホール８により第２層とつながっており、第２層のラジアルチルトコイル部の内径部に配置されているランド部と接続されている。

第１のフォーカスコイル部のランド部と第４のフォーカスコイル部のランド部からフォーカス駆動電流を供給することにより、可動部をフォーカシング方向に駆動することができる。

フォーカスコイル部の内径の幅は、ラジアルチルトコイル部の内径の幅よりも小さく形成することで、ラジアルチルトコイル部よりも多くのターン数を確保し、大きな推力を得られるようになっている。

両プリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’のランド部が配置されている第２層は磁石１７，１８と反対側に配置しており、磁石１７，１８とプリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’間のギャップを広げる必要がないことから、磁束密度の高い部分にプリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’を配置することができ、大きな推力を確保することができる。

対物レンズ保持部材２のトラッキング方向の側面は、プリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’の第２層にあるランド部よりも可動部の中心側にあり、対物レンズ保持部材２側からの配線を可能にしている。

このように実施形態２では、フォーカスコイル部，ラジアルチルトコイル部，トラッキングコイル部の３軸方向の駆動コイルを、２層のプリントコイル基板１０ａ’，１０ｂ’内に構成することができる。

チルト駆動を行う対物レンズ駆動装置においては、トラッキング方向に離れた複数箇所にフォーカシング方向の推力発生部を設け、互いに異なる方向に推力を発生させるようにすることによりチルト駆動を行う構成が多く、フォーカス駆動コイルとチルト駆動コイルを同一部分に重ねる構成が必要となるため、本実施形態のメリットは大きい。

また、渦巻部の内径部にランド部を配置した構成を用いることにより、１層単位のプリントコイル基板を構成することができるため、本実施例のほかにも３層にしてフォーカスコイル部２層，ラジアルチルトコイル部１層からなる３軸駆動の対物レンズ駆動装置、あるいはフォーカスコイル部１層，ラジアルチルトコイル部１層，タンジェンシャルチルト部１層の４軸対物レンズ駆動装置などの構成も考えられる。

図１４は本発明に係る前記プリントコイル基板，前記対物レンズ駆動装置を搭載した光ピックアップ装置の実施形態の概略構成図であり、２１は光源、２２はコリメートレンズ、２３はビームスプリッタ、２４は立上げミラー、２５は集光レンズ、２６はシリンドリカルレンズ、２７は受光素子、２８はメディア（光ディスク）、２９は光ピックアップ、３０は対物レンズ、３１は対物レンズ駆動装置である。

前記構成の光ピックアップ２９に搭載されている光源２１から出射した拡散光は、コリメートレンズ２２によって略平行光になる。その後、ビームスプリッタ２３を通り、立上げミラー２４により折り曲げられる。立上げミラー２４によって折り曲げられた平行光は、ピックアップ本体に搭載された対物レンズ駆動装置３１の対物レンズ３０に入射し、メディア２８上に光スポットとして集光する。

光スポットの反射光は、ビームスプリッタ２３によって向きを変えて、集光レンズ２５とシリンドリカルレンズ２６を通った後、受光素子２７に入射することにより、メディア２８上における光スポットの反射光が受光素子２７に入射するように配置しておく。受光素子２７により得られた信号に基づき、対物レンズ駆動装置３１を構成するプリントコイル基板のフォーカスコイル部，トラックコイル部などを駆動することによって、メディア２８に対して対物レンズ３０を追従することにより、メディア情報を得ることができる。

前記光ピックアップ２９に搭載されている対物レンズ駆動装置３１は、図１〜図１２にて説明した対物レンズ駆動装置３１が搭載されている。既述した実施形態の構成の対物レンズ駆動装置３１は、薄型で、かつチルト特性が優れているため、小型化で良好な信号を記録および／または再生することができる光ピックアップを構成することが可能となる。

図１５は本発明に係る光ピックアップを搭載した光ディスク装置の実施形態の平面状態を示す概略構成図、図１６は該実施形態の正面状態の概略構成図であり、図１４にて説明した部材と同一部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図１５，図１６において、３５は筐体、３６は防振ゴム、３７はピックアップモジュールベース、３８はスピンドルモータ、３９はシークレールである。

前記構成の光ディスク装置において、装置本体の筐体３５に防振ゴム３６を介してピックアップモジュールベース３７が設置されている。ピックアップモジュールベース３７にはメディア２８を回転させるスピンドルモータ３８が固定されている。また、ピックアップモジュールベース３７に取り付けられたシークレール３９には光ピックアップ２９が搭載されている。光ピックアップ２９はシークレール２９上をメディア２８の半径方向に移動可能である。

本実施形態の光ディスク装置に搭載されている光ピックアップ２９は、既述した図１４にて説明した光ピックアップであるため、薄型で記録／再生が良好な光ディスク装置を構成することが可能となる。

本発明は、電磁駆動部に用いられるプリントコイル基板に適用され、特に対物レンズ駆動装置ならびに光ディスク装置に実施して有効である。

（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るプリントコイルの実施形態を説明するための２層構造のプリントコイル基板の構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１層の導体パターンの正面図、（ｃ）は第２層の導体パターンの正面図 本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態１である４軸の駆動コイルを有する４軸対物レンズ駆動装置の斜視図 実施形態１におけるプリントコイル基板と該プリントコイル基板に対向設置される磁石との構成図 実施形態１におけるプリントコイル基板のフォーカスコイル部，トラッキングコイル部，タンジェンシャルチルトコイル部およびラジアルチルトコイル部の各層におけるパターン図 本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態１における配線の変形例１の要部を示す拡大斜視図 本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態１における配線の変形例２を示す斜視図 図６の変形例２における要部の拡大斜視図 本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態１における配線の変形例３の要部を示す拡大斜視図 （ａ），（ｂ）は変形例３においてプリントコイル基板のランド部が、レンズ保持部材の対向面側に配設されて外部に露呈しない場合を示す斜視図 本発明に係る対物レンズ駆動装置の実施形態２である３軸駆動対物レンズ駆動装置の斜視図 実施形態２におけるプリントコイル基板と磁石との関係を示す平面図 実施形態２における磁石の構成図 実施形態２におけるプリントコイル基板の構成図 本発明に係るプリントコイル基板，対物レンズ駆動装置を搭載した光ピックアップ装置の実施形態の概略構成図 本発明に係る光ピックアップを搭載した光ディスク装置の実施形態の平面状態を示す概略構成図 図１５に示す光ディスク装置の実施形態における正面状態の概略構成図 巻線コイルを用いた対物レンズ駆動装置の従来例１を示す斜視図 対物レンズ駆動装置の従来例２を示す斜視図 （ａ），（ｂ）は従来例２におけるプリントコイル基板における電磁機構部分の説明図 （ａ），（ｂ）は従来例２における各駆動軸のパターンの説明図 （ａ），（ｂ）は対物レンズ駆動装置の従来例３におけるプリントコイル基板の構成の説明図

符号の説明

１ 対物レンズ
２ レンズ保持部材
５，５’ ワイヤばね
６ 固定部材
８ スルーホール
１０，１０ａ，１０ｂ プリントコイル基板
１１，１２ 導体パターン
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 渦巻部
１３，１４ ランド部
１７，１８ 磁石
２０ 中継基板
２１ 光源
２２ コリメートレンズ
２３ ビームスプリッタ
２４ 立上げミラー
２５ 集光レンズ
２６ シリンドリカルレンズ
２７ 受光素子
２８ メディア（光ディスク）
２９ 光ピックアップ
３０ 対物レンズ
３１ 対物レンズ駆動装置
３５ 筐体
３６ 防振ゴム
３７ ピックアップモジュールベース
３８ スピンドルモータ
３９ シークレール

Claims (11)

1. 絶縁体に渦巻状の導体パターンが形成されているプリントコイルにおいて、前記渦巻状の導体パターンの内側端を外部に電気的に接続するためのランド部を、前記渦巻状の導体パターンの内径部に配置したことを特徴とするプリントコイル。
2. 絶縁体に渦巻状の導体パターンが複数の異なる層に形成されているプリントコイルにおいて、前記渦巻状の導体パターンの内側端を外部に電気的に接続するためのランド部を、プリントコイル基板の少なくとも片側の表面層に配置されている層における前記渦巻状の導体パターンの内径部に配置し、前記表面層とは異なる層に存在する前記渦巻状の導体パターンの内側端を、該渦巻状の導体パターンの内径部においてスルーホールを通して前記表面層に配置された前記ランド部に電気的に接続したことを特徴とするプリントコイル。
3. 前記ランド部が配置されている層の前記渦巻状の導体パターンの内径よりも内側に積層される渦巻き状導体パターンの内径を小さく形成したことを特徴とする請求項２記載のプリントコイル。
4. 対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付られた可動部と、前記プリントコイルの表面に対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記プリントコイルの端部を外部に電気的に接続するためのランド部が配置されている表面を前記磁石とは反対側に配設したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
5. 対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルの表面に対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材におけるプリントコイルが取り付けられていない側面を、該プリントコイルに積層された少なくとも一箇所の渦巻状の導体パターンの内径部付近、もしくは内径部よりも前記可動部の中心側に位置させたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
6. 対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記プリントコイルの渦巻状の導体パターンの内径部分に配置されて該導体パターンの内側端を外部に電気的に接続するためのランド部と、外部端子とをリード線により電気的に接続したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
7. 対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材に設けられた中継基板としてのランド部を、前記プリントコイルの渦巻状の導体パターンの内径部分に配置されたランド部に近接させ、かつ電気的に接続して、外部端子に電気的に接続したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
8. 対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材にインサート成型された金属部材を、前記プリントコイルの渦巻状の導体パターンの内径部分に配置されたランド部に近接させ、かつ電気的に接続して、外部端子に電気的に接続した特徴とする対物レンズ駆動装置。
9. 対物レンズと、該対物レンズを保持する対物レンズ保持部材と、該対物レンズ保持部材の側面に請求項１〜３いずれか１項記載のプリントコイルが取り付けられた可動部と、前記プリントコイルに対向して配置された磁石とを備えた対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズ保持部材の表面に導電体のパターンを形成し、前記プリントコイルに貫通したスルーホールを通して前記対物レンズの設置面と反対側から半田固定することによって、外部端子との電気的な接続を行うことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
10. 光ディスクに対して照射光を発するレーザ光源と、前記光ディスクからの反射光を受光する受光光学系と、請求項４〜９いずれか１項記載の対物レンズ駆動装置とを搭載したことを特徴とする光ピックアップ装置。
11. 光ディスクを回転駆動する回転駆動系と、前記光ディスクの半径方向に移動自在に設けられた請求項１０記載のピックアップ装置とを搭載したことを特徴とする光ディスク装置。

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