JP2007095175A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカス制御とトラッキング制御とチルト制御を可能としながら、薄型化、コイル及びマグネットの簡単化を図って低コストを実現した光ピックアップを得る。
【解決手段】対物レンズ２５を保持するレンズホルダ２０と、レンズホルダ２０を移動可能に支持する弾性支持体１９と、フォーカスマグネット３５に対向してレンズホルダ２０に配置された一対のフォーカスコイル３０と、トラッキングマグネット３６に対向してレンズホルダ２０に配置された一対のトラッキングコイル３２と、を有し、レンズホルダ２０の両側面にはフォーカスコイル３０とトラッキングコイル３２が互いに離間してレンズホルダの対角位置に配置され、レンズホルダの側面に配置されたフォーカスコイル３０とトラッキングコイル３２の間には、対物レンズ２５に至る光束が通る光通路１２が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報信号を光学的に記録／再生する装置に用いられる光ピックアップに関するもので、特に、薄型化を可能にするための工夫を施した光ピックアップに関するものである。本発明は、例えば、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗなどのドライブ装置などに適用可能である。

近年、光ディスクを記録媒体とした情報信号の記録再生装置分野の技術進歩は目覚しいものがあり、記録再生装置に用いられる光ピックアップに関しても、小型化、薄型化を図りながら、転送速度の高速化、記憶容量の大容量化、高密化に対応できるものであることが要求される。光ピックアップの小型化、薄型化を実現するための手段として、フォーカスコイル及びトラッキングコイルと、これらのコイルに対応する磁石の配置の見直しが考えられる。併せて、部品点数が増えることなく、低コストで小型化、薄型化を実現することが望まれる。

また、転送速度の高速化、記憶容量の大容量化、高密化に対応するためには、より高い動作性能を実現する必要がある。そこで、対物レンズを常時ディスク面に正対させるように、対物レンズのラジアル方向の姿勢を制御するチルト制御手段を備えたものが実用化されている。すなわち、フォーカス制御とトラッキング制御の２軸制御にチルト制御を加えた３軸制御を行うものである。３軸制御を行うものにおいても、コストの高騰を回避できるものであることが望まれる。

フォーカス制御とトラッキング制御の２軸制御にチルト制御を加えた例として、ボビンの両側面と対向してベースに位置する１対の単極着磁磁石で磁気回路を構成し、ボビンに巻線したフォーカスコイルと、フォーカスコイルとの交差方向にボビンを取り囲んで巻線した１対のトラッキングコイルと、ボビンの上側及び下側部分に巻線した複数のチルトコイル備えた光ピックアップが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

チルト制御を加えた別の例として、相互隣接して位置して相反する分極配列を有する第１、第２磁石部、第１、第２磁石部により少なくとも２辺が取り囲まれるように第１、第２磁石部と隣接して備えられ、第１、第２磁石部とは相反する分極配列を有する第３、第４磁石部、を含む分極構造を有する磁石と、トラッキング方向への駆動力を発生させるために第１、第２磁石部と相互作用するトラッキングコイルと、フォーカス方向を含んでフォーカス方向及びチルト方向のうち少なくとも一方向に駆動力を発生させるために、第１、第３磁石部と相互作用する第１フォーカス／チルトコイルと、第２、第４磁石部と相互作用する第２フォーカス／チルトコイルと、を含む光ピックアップの磁気回路が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００４−２５３１２６号公報 特開２００４−１６４８４１号公報

特許文献１、特許文献２記載の発明を含む従来のチルト制御を可能にした光ピックアップは、製造コストの低廉化および小型化、薄型化を両立させるための工夫がなされていない。例えば、特許文献１記載の発明によれば、ボビンにフォーカスコイルを巻いた後その上からトラッキングコイルを巻き、さらにその上にチルトコイルを配置するもので、３軸制御のためのコイルの構成が煩雑で、製造も面倒である。また、特許文献２記載の発明は、磁気回路の構成が複雑で、磁石を特殊なパターンに着磁する必要があり、コイル数も増えるため、製造コストが嵩む難点がある。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、フォーカスコイル、トラッキングコイル及びこれに対応するフォーカスマグネット、トラッキングマグネットの配置を工夫することによって一層の薄型化を図ることができる光ピックアップを提供することを目的とする。
本発明はまた、フォーカス制御とトラッキング制御に加えてチルト制御を可能としながら、薄型化を図るとともに、コイル及びマグネットの簡単化を図ることによって低コストを実現することができる光ピックアップを提供することを目的とする。

本発明は、ベースにより一体的に支持されている一対のフォーカスマグネット及び一対のトラッキングマグネットと、記録媒体としてのディスクの記録トラックに光束を収束させる対物レンズと、上記対物レンズを保持するレンズホルダと、上記ベースに対して上記レンズホルダを移動可能に支持する弾性支持体と、上記フォーカスマグネットとの間に間隙をおき対向して上記レンズホルダに配置され上記レンズホルダを対物レンズの光軸方向に駆動する一対のフォーカスコイルと、上記トラッキングマグネットとの間に間隙をおき対向して上記レンズホルダに配置され上記レンズホルダを上記ディスクの半径方向にかつディスク面と平行に駆動する一対のトラッキングコイルと、を有し、上記レンズホルダの両側面にはそれぞれ上記フォーカスコイルとトラッキングコイルが互いに離間して配置され、上記フォーカスコイル及びトラッキングコイルは対物レンズの光軸方向から見てレンズホルダの対角位置に配置され、上記レンズホルダには、その少なくとも一側面に配置されたフォーカスコイルとトラッキングコイルとの間に、上記対物レンズに至る光束が通る光通路が形成されていることを最も主要な特徴とする。

フォーカスコイル及びトラッキングコイルは扁平な空芯コイルとし、フォーカスコイルはチルトコイルとともに半径方向内外に重ね巻きしてもよい。
一対のフォーカスコイルに流す電流に位相差を与えて推力差を与え、チルト制御も可能にしてもよい。

レンズホルダの両側面にはそれぞれフォーカスコイルとトラッキングコイルが互いに離間して配置されるため、フォーカスコイルとトラッキングコイルに対応するフォーカスマグネットとトラッキングマグネットも互いに離間して配置され、これらフォーカスコイルとトラッキングコイル相互間及びフォーカスマグネットとトラッキングマグネット相互間を、対物レンズに至る光束が通る光通路とすることができる。これによって、光通路と対物レンズとの間隔を狭めることができ、光ピックアップの薄型化を図ることができる。上記光通路を通る光束は対物レンズの光軸上に斜設されたミラーによって対物レンズ光軸に導くことができる。

フォーカスコイル及びトラッキングコイルは扁平な空芯コイルとし、フォーカスコイルはチルトコイルとともに半径方向内外に重ね巻きすることにより、フォーカスコイルとチルトコイルは物理的に一つのコイルとして扱うことができ、フォーカスマグネットはこれをチルトマグネットとして兼用させることができるため、チルト制御も可能にしながら構成の簡略化と製造コストの低廉化を図ることができる。
一対のフォーカスコイルに流す電流に位相差を与えて推力差を与え、チルト制御も可能にすることにより、フォーカスコイルをチルトコイルとしても兼用させることができ、より高い動作性能を実現しながら、一層の構成の簡略化と製造コストの低廉化を図ることができる。

以下、本発明にかかる光ピックアップの実施例について図面を参照しながら説明する。
図１乃至図４において、磁性体からなるアクチュエータベース（以下、単に「ベース」という）１０は、長さ方向一端部が直角に折り曲げられて立ち上がったマグネット取り付け部１１となっており、長さ方向中間部のも直角に折り曲げられて立ち上がったマグネット取り付け部１３が形成されている。上記マグネット取り付け部１１が形成されたベース１０の一端部は幅方向中間部が切り欠かれることによりゲート状になっていて、幅方向両側が上記マグネット取り付け部１１、上記切り欠き部が後で説明する対物レンズ２５に至る光束が通る光通路１２となっている。したがって、一対のマグネット取り付け部１１は光通路１２を挟んで比較的大きな間隔をおいて離間している。上記他方のマグネット取り付け部１３もベース１０の幅方向両側に形成されている。ベース１０は、上記両側のマグネット取り付け部１３で挟まれた幅方向中間部がマグネット取り付け部１３とともに一旦立ち上がった後水平方向に伸びて連結部１４となっており、連結部１４はさらに垂直に立ち下がった後水平面をなす第２ベース部１５に一体につながっている。

上記一対のマグネット取り付け部１１の一方にはフォーカスマグネット３５が、マグネット取り付け部１１の他方にはトラッキングマグネット３６が接着などの固着手段で固着されている。他の一対のマグネット取り付け部１３の一方にもフォーカスマグネット３５が、マグネット取り付け部１３の他方にもトラッキングマグネット３６が固着されている。各マグネット３５、３６は縦長の長方形状のマグネットで、縦長の姿勢で各マグネット取り付け部１１，１３に固着されている。一対のマグネット取り付け部１１は比較的大きな間隔をおいて離間し、一対のマグネット取り付け部１３も比較的大きな間隔をおいて離間しているため、それぞれのマグネット取り付け部１１，１３に固着されているマグネット３５，３６相互も比較的大きな間隔をおいて離間している。フォーカスマグネット３５は水平方向の二分線を境にして上下にＳ極とＮ極が形成され、トラッキングマグネット３６は垂直方向の二分線を境にして左右にＳ極とＮ極が形成されている。なお、各マグネット取り付け部１１、１３のマグネット固着面は、マグネット取り付け部１１、１３が相対向する内側の面である。

上記第２ベース部１５の上面には弾性体支持ブロック１８が固定されている。弾性体支持ブロック１８は、長手方向を第２ベース部１５の後端面に沿わせて固定され、弾性体支持ブロック１８の長手方向両端部からは、ベース１０の長手方向に添ってそれぞれ３本一対の弾性支持体としてのワイヤ１９が水平方向に伸び出ている。各ワイヤ１９は上記一対のマグネット取り付け部１３に固着されたマグネット３５，３６の外側を適宜の間隔をおいて延び出ている。２対のワイヤ１９はそれぞれ先端寄りの位置でレンズホルダ２０の長手方向両側面に一体に形成されている上下方向に長い結合突起２１を貫通することによってレンズホルダ２０と一体に連結されている。レンズホルダ２０は全体として直方体に近い形状になっていて、長手方向両端部外側面に上記結合突起２１が形成されている。レンズホルダ２０は幅方向の両側面したがって横長の両側面を上記マグネット３５，３６に対向させて、これらマグネット３５、３６との間に適宜の間隙をおいて配置されている。レンズホルダ２０の上部中央には対物レンズ２５がその光軸を垂直方向に向けて取り付けられている。対物レンズ２５の上方には図示されない記録媒体としてのディスクがあって、このディスクはモータによって回転駆動される。このディスクの記録トラックに、上記対物レンズで光束を収束させることによってディスクに情報を記録し、記録情報を読み出すことができるようになっている。

レンズホルダ２０は、上記３本一対のワイヤ１９によって片持ち的に、かつ、ワイヤ１９の弾力性により上記対物レンズ２５の光軸方向及び光軸方向に直交する方向に平行移動可能に、さらにはレンズホルダ２０の長手方向に傾斜可能に支持されている。各ワイヤ１９は後述のフォーカスコイル３０、トラッキングコイル３２、さらにはチルトコイル３１に制御電流を供給してフォーカス制御、トラッキング制御、チルト制御を行うための電路としても機能する。

図３乃至図８に示すように、レンズホルダ２０の横長の両側面にはフォーカスコイル３０、トラッキングコイル３２、チルトコイル３１が配置されている。フォーカスコイル３０及びトラッキングコイル３２は扁平な空芯コイルであり、また、フォーカスコイル３０はチルトコイル３１とともに半径方向内外に重ね巻きされている。図示の例では、チルトコイル３１が内側にあり、フォーカスコイル３０がその外側に巻き回されている。以下、一体的に巻き回されたフォーカスコイル３０とチルトコイル３１を「フォーカス・チルトコイル複合体」という場合がある。フォーカス・チルトコイル複合体と、トラッキングコイル３２は、内径寸法と外径寸法が略同じである。トラッキングコイル３２と、フォーカス・チルトコイル複合体はそれぞれ２個を一対として有していて、レンズホルダ２０の横長方向の両側面のうち一方の側面にトラッキングコイル３２と、フォーカス・チルトコイル複合体が１個ずつ配置され、レンズホルダ２０の横長方向の他方の側面に、他のトラッキングコイル３１と、フォーカス・チルトコイル複合体が１個ずつ配置されている。トラッキングコイル３２は、レンズホルダ２０を図示されないディスクの半径方向にかつディスク面と平行に駆動してトラッキング制御を行うためのコイルである。

上記トラッキングコイル３２と、フォーカス・チルトコイル複合体は、対物レンズ２５の光軸方向から見てレンズホルダ２０の対角位置に配置されている。これらフォーカスコイル３０とチルトコイル３１の複合体は前記フォーカスマグネット３５と適宜の間隔をおいて対向している。したがって、フォーカスマグネット３５はフォーカス制御用のマグネットとチルト制御用のマグネットを兼用している。上記各トラッキングコイル３２は前記各トラッキングマグネット３６と適宜の間隔をおいて対向している。レンズホルダ２０の一側面側および他側面側におけるトラッキングコイル３２とフォーカス・チルトコイル複合体は、トラッキングマグネット３６とフォーカスマグネット３５の配置に合わせて配置されているため、このトラッキングコイル３２とフォーカス・チルトコイル複合体との間にも比較的大きな間隔が生じている。前記ベース１０のマグネット取り付け部１１と対向するレンズホルダ２０の側面は、トラッキングコイル３２とフォーカス・チルトコイル複合体の固着部の間がアーチ上に切り欠かれて、対物レンズ２５に至る光束が通る光通路２２となっている。この光通路２２は前述の光通路１２と通じている。光通路１２，２２を通じて出入りする光束の通路には、対物レンズ２５の光軸上にミラーが斜設され、上記光通路１２，２２を通じて出入りする光束を対物レンズ２５の光軸上に導くように構成されている。上記ミラーは、光ピックアップが収納されるハウジングないしは光学ベースなどの適宜の支持体に固定されている。

トラッキングコイル３２とフォーカス・チルトコイル複合体の上記レンズホルダ２０への取り付け構造は特に限定されないが、図示の実施例では、レンズホルダ２０の側面に直接巻き回されている。そのための構成として、レンズホルダ２０の側面にボビン状の突起２３，２４が形成されている。より具体的には、各ボビン状の突起２３，２４はコイルの巻き芯に相当する部分と、巻き芯に相当する部分からコイルが脱落するのを防止する鍔に相当する部分からなる。また、図３、図４に示すように、各ボビン状の突起２３，２４は上下に分割された形で一体成形されているが、上下が連結された形の突起であってもよい。図３、図４に示す例では、レンズホルダ２０の一側面側に形成された一対の突起２３の一方にトラッキングコイル３２が、他方にフォーカス・チルトコイル複合体が巻き回されている。レンズホルダ２０の他側面側に形成された一対の突起２４の一方にトラッキングコイル３２が、他方にフォーカス・チルトコイル複合体が巻き回されている。対物レンズ２５の光軸方向からみてレンズホルダ２０の対角位置に一対のトラッキングコイル３２が、他の対角位置にフォーカス・チルトコイル複合体が配置されている。

以上説明した実施例において、フォーカスコイル３０にフォーカス制御電流を流すと、この制御電流とフォーカスマグネット３５で形成される磁界によって対物レンズ２５の光軸方向に電磁的な推力が発生し、対物レンズ２５を一体に有するレンズホルダ２０の上記光軸方向の位置が制御されて、図示されないディスクの記録トラックに光束を収束させるフォーカス制御が行われる。トラッキングコイル３２にトラッキング制御電流を流すと、この制御電流とトラッキングマグネット３６によって形成される磁界によって対物レンズ２５の光軸方向に対し直交する方向に電磁的な推力が発生し、レンズホルダ２０の上記光軸方向に直交する方向の位置が制御されてトラッキング制御が行われる。

フォーカスコイル３０およびトラッキングコイル３２は、対物レンズ２５の光軸方向から見てレンズホルダ２０の対角位置に配置されているため、上記光軸を中心として両側で均等に推力が発生し、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御が行われる。また、レンズホルダ２０の一側に配置したフォーカスコイル３０とトラッキングコイル３２相互は、比較的大きな間隔をおいて離間しているため、この間に対物レンズ２５に至る光束が通る光通路１２，２２を形成することができ、この光通路１２，２２と対物レンズ２５の間隔、より正確には対物レンズ２５の光軸方向における光通路１２，２２と対物レンズ２５の間隔を小さくすることができ、光ピックアップの薄型化を実現することができる。

図示の実施例は、一対のチルトコイル３１も備えている。一対のチルトコイル３１にチルト制御電流を流すと、フォーカスマグネット３５で形成される磁界によって対物レンズ２５の光軸方向に電磁的な推力が発生する。ただし、一対のチルトコイル３１で発生する光軸方向の推力は互いに反する向きに生ずるように、一対のチルトコイル３１が巻き回されている。一対のチルトコイル３１にチルト制御電流を流すことにより、レンズホルダ２０が対物レンズ２５の光軸を含む面内において傾くので、記録媒体としてのディスクの面が傾いたとき、傾きに応じてレンズホルダ２０の傾きを制御し、対物レンズ２５を常にディスク面に正対させることができる。チルト制御手段を備えることによって、高密度記録再生に寄与することができる。

図示の実施例では、チルト制御のためのチルトコイル３１を、フォーカスコイル３０とともに半径方向内外に重ね巻きされているため、コイル部品としては１個の部品として扱うことができ、組立が容易になる利点がある。また、チルト制御のための磁界を形成するマグネットは、フォーカスマグネット３５を兼用することができるため、マグネットの構成が簡単になる利点がある。加えて、フォーカスマグネット３５及びトラッキングマグネット３６は、単純な２分割着磁でよく、この点からもマグネットの構成が簡単になる利点がある。

図示の実施例は、フォーカスコイル３０とチルトコイル３１が半径方向内外に重ね巻きされた、フォーカス・チルトコイル複合体となっていたが、一対のフォーカスコイルにチルトコイルを兼用させることもできる。一対のフォーカスコイルに電流を流すことによってそれぞれのフォーカスコイルに生ずる推力が、対物レンズ光軸方向において同じ方向であればフォーカス制御になり、互いに逆向き、あるいは推力に差を持たせればチルト制御になる。個々のコイルに生ずる推力の向きは、個々のコイルの捲き回し方向とフォーカスマグネットの磁極配置との関係で決まり、推力の大小は電流の大小で決まる。そこで、対物レンズの光軸方向から見てレンズホルダの対角位置に配置されている一対のフォーカスコイルに流す電流に位相差を与え、各フォーカスコイルに生ずる推力に差を与えればチルト制御が可能になり、電流の位相差をなくして同相で制御すればフォーカス制御が可能になる。さらに言えば、各フォーカスコイルに生ずる推力の向きが同じで、推力に差をもたせれば、フォーカス制御とチルト制御を同時に行なうことができる。

以上のとおり、本発明によれば、光ピックアップの薄型化を図ることができる。また、チルト制御も可能にしながら構成の簡略化と製造コストの低廉化を図ることができる。特に、一対のフォーカスコイルに流す電流を独立させ、これらの電流に位相差をもたせることにより、チルトコイルを備えていなくてもチルト制御も可能になるため、一層の構成の簡略化と製造コストの低廉化を図ることができる。

なお、チルト制御機能の付加は任意であり、少なくともフォーカス制御機能とトラッキング制御機能があればよい。チルト制御機能がなくても本願発明独特の効果を得ることができ、チルト制御機能を付加しても、上に述べたとおりの効果を得ることができる。

本発明にかかる光ピックアップの実施例を示す斜視図である。 本発明にかかる光ピックアップの実施例を別の角度から見た斜視図である。 上記実施例中のレンズホルダを示す斜視図である。 上記レンズホルダを別の角度から見た斜視図である。 上記実施例中の各コイルと各マグネットと対物レンズの関係を示す斜視図である。 上記各コイルと各マグネットと対物レンズの関係を別の角度から見た斜視図である。 上記実施例中の各コイルと対物レンズの関係を示す斜視図である。 上記各コイルと対物レンズの関係を別の角度から見た斜視図である。

符号の説明

１０ ベース
１２ 光通路
１９ 弾性支持体としてのワイヤ
２０ レンズホルダ
２２ 光通路
２５ 対物レンズ
３０ フォーカスコイル
３１ チルトコイル
３２ トラッキングコイル
３５ フォーカスマグネット
３６ トラッキングマグネット

Claims (9)

1. ベースにより一体的に支持されている一対のフォーカスマグネット及び一対のトラッキングマグネットと、
   記録媒体としてのディスクの記録トラックに光束を収束させる対物レンズと、
   上記対物レンズを保持するレンズホルダと、
   上記ベースに対して上記レンズホルダを移動可能に支持する弾性支持体と、
   上記フォーカスマグネットとの間に間隙をおき対向して上記レンズホルダに配置され上記レンズホルダを対物レンズの光軸方向に駆動する一対のフォーカスコイルと、
   上記トラッキングマグネットとの間に間隙をおき対向して上記レンズホルダに配置され上記レンズホルダを上記ディスクの半径方向にかつディスク面と平行に駆動する一対のトラッキングコイルと、を有し、
   上記レンズホルダの両側面にはそれぞれ上記フォーカスコイルとトラッキングコイルが互いに離間して配置され、
   上記フォーカスコイル及びトラッキングコイルは対物レンズの光軸方向から見てレンズホルダの対角位置に配置され、
   上記レンズホルダには、その少なくとも一側面に配置されたフォーカスコイルとトラッキングコイルとの間に、上記対物レンズに至る光束が通る光通路が形成されている光ピックアップ。
2. ベースの一部及びレンズホルダの少なくとも一側面の一部が切り欠かれることによって光通路が形成されている請求項１記載の光ピックアップ。
3. 対物レンズの光軸上には支持体によってミラーが斜設されていて、このミラーは上記光通路を通る光束を対物レンズの光軸方向に曲げるミラーである請求項１記載の光ピックアップ。
4. フォーカスコイル及びトラッキングコイルは扁平な空芯コイルである請求項１記載の光ピックアップ。
5. フォーカスコイルはチルトコイルとともに半径方向内外に重ね巻きされている請求項４記載の光ピックアップ。
6. フォーカスコイル及びトラッキングコイルはレンズホルダの側面に直接巻き回されている請求項１記載の光ピックアップ。
7. フォーカスコイル、トラッキングコイル及びチルトコイルはレンズホルダの側面に直接巻き回されている請求項５記載の光ピックアップ。
8. レンズホルダの側面には、コイルを巻き回す突部が形成されている請求項６記載の光ピックアップ。
9. 対物レンズの光軸方向から見てレンズホルダの対角位置に配置されている一対のフォーカスコイルは、それぞれのフォーカスコイルに流す電流に位相差を与えて推力差を与えることによりチルト制御も可能にした請求項１記載の光ピックアップ。
   

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