JP2007207290A

JP2007207290A - 光ピックアップ

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Publication number: JP2007207290A
Application number: JP2006022191A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kimura; 勝彦木村; Junichi Chiga; 淳一千賀
Original assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: JP4533322B2; US7602565B2; CN101013578A; US20070177283A1; CN101013578B

Abstract

【課題】光ピックアップの対物レンズ駆動手段において、マグネットの境界位置の精度を向上し、コイルで発生する回転モーメントを抑え、対物レンズの傾きを小さくする。
【解決手段】対物レンズを用いて光ディスクとの間で情報の読み書きを行う光ピックアップにおいて、対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダのフォーカシング方向及びトラッキング方向に平行な２つの側面のそれぞれに対向して配置される３個のマグネットと、前記マグネットを取り付けるヨークとを備え、前記ヨークは、前記３個のマグネットのうち中央のマグネットを取り付ける中央のヨーク面と、前記３個のマグネットのうち外側の２個のマグネットを取り付ける外側のヨーク面とに段差を有する光ピックアップとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクの記録面上に記録された情報を読み出し、または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置が備える光ピックアップに関する。

光ディスク装置の光ピックアップに備えられる一般的な対物レンズ駆動手段は、対物レンズを搭載した可動部と、この可動部を支持する支持部材と、フォーカシングコイルおよびトラッキングコイルと、ヨークおよびマグネットとから構成される。

フォーカシングコイルに駆動電流を印加すると、マグネットからの磁束との作用により生じる電磁力により、可動部が光ディスク面に接近または離遠する方向であるフォーカシング方向に駆動される。同様にトラッキングコイルに駆動電流を印加すると、マグネットからの磁束との作用により生じる電磁力により、可動部が光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に駆動される。

このような構成を有する光ピックアップの従来構造の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の光ピックアップでは、トラッキングコイルとフォーカシングコイルがレンズホルダに固定され、1個のマグネットが交互に３組のＮ極およびＳ極に着磁された構成が示されている。また、３個のマグネットが組み合わされた構成も示されている。

特開平１０−３３４４８６号公報（第４頁、図１、図２）

上記特許文献１に記載のように、交互にＮ極およびＳ極に着磁されたマグネットを用いる場合は、磁極の境界が所定の基準位置にあることが重要である。磁極の境界が基準位置からずれると、フォーカシングコイルあるいはトラッキングコイルに対する磁束密度分布が変化し、フォーカシングコイルあるいはトラッキングコイルで発生する駆動力分布が、各コイルの中心に対して非対称になる。この各コイルの中心に対して非対称な駆動力分布により、対物レンズを傾かせる回転モーメントが発生してしまう。対物レンズが傾くと、光学的な収差により集光スポットがぼやけ、正確な記録再生が行えなくなるおそれがある。

しかしながら上記特許文献１に記載の光ピックアップにおいて、１個のマグネットを３つの磁極領域に分割した場合は、外見上は磁極境界が分からないので、マグネットの外形を位置決めの基準にするしかない。しかし、製造誤差を考慮すると、マグネットの外形に対して磁極境界の位置が一定であるとは限らず、磁極境界位置が基準位置からずれるという問題がある。

また、上記特許文献１に記載の光ピックアップにおいて、３個のマグネットを用いる場合も、各マグネットに寸法誤差があると、マグネットの境界が基準位置からずれるという問題がある。

本発明の目的は、異なる磁極を隣接して配置するマグネットの構成において、マグネットの境界位置の精度を向上し、コイルで発生する回転モーメントを抑え、対物レンズの傾きの小さい光ピックアップを提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、次のように構成される。対物レンズを用いて光ディスクとの間で情報の読み書きを行う光ピックアップにおいて、対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダのフォーカシング方向及びトラッキング方向に平行な２つの側面のそれぞれに対向して配置される３個のマグネットと、前記マグネットを取り付けるヨークとを備え、前記ヨークは、前記３個のマグネットのうち中央のマグネットを取り付ける中央のヨーク面と、前記３個のマグネットのうち外側の２個のマグネットを取り付ける外側のヨーク面とに段差を有する光ピックアップとする。

また、前記外側のマグネットは、前記ヨークの段差に当接して配置された光ピックアップとする。

また、前記中央のマグネットのトラッキング方向の幅は、前記ヨークの中央のヨーク面のトラッキング方向の幅以下であり、前記中央のマグネットは、前記対物レンズを中心として対角に位置する前記外側のマグネットにそれぞれ当接している光ピックアップとする。

また、前記中央のマグネットの厚さは、前記外側のマグネットの厚さよりも薄くなっており、前記レンズホルダのフォーカシング方向及びトラッキング方向に平行な側面に対向する前記３個のマグネットの面が、ほぼ同一である光ピックアップとする。

本発明によれば、複数のマグネットを隣接して配置する光ピックアップの構成において、マグネットに寸法誤差がある場合でも、マグネットの境界位置の精度を向上できるので、磁束密度分布を対称に保ち、対物レンズを傾かせる回転モーメントの発生を抑えることができる。したがって、光ディスクへの情報の記録再生を正確に行うことができる。

また、各マグネットと各コイルの距離を均等にすることができるので、各コイルで発生する駆動力を大きくすることができ、光ディスクへの情報の記録再生を高速に行うことができる。

[実施例１]
本発明に係わる光ピックアップの実施例を、図面を用いて説明する。初めに、光ピックアップ１１０を搭載した光ディスク装置１００を図７のブロック図を用いて説明する。光ディスク装置１００は、光ディスク１０１を回転させるスピンドルモータ１２０と、光ディスク１０１から情報を読み出し、または光ディスク１０１に情報を書き込む光ピックアップ１１０と、これらを制御するコントローラ１３０とを備えている。光ピックアップ１１０は、詳細を後述する対物レンズ駆動手段５０と、レーザ発光素子１１１等の光学部品を有する。

コントローラ１３０に接続されたディスク回転制御回路１３１は、コントローラ１３０からの指令を受けて、光ディスク１０１を搭載したスピンドルモータ１２０を回転駆動する。また、コントローラ１３０に接続された送り制御回路１３２は、コントローラ１３０からの指令を受けて、光ピックアップ１１０を光ディスク１０１の半径方向に移動させる。

光ピックアップ１１０に搭載されたレーザ発光素子１１１には、発光素子駆動回路１３３が接続されている。コントローラ１３０からの指令を受けて発光素子駆動回路１３３から駆動信号がレーザ発光素子１１１に与えられると、レーザ発光素子１１１はレーザ光を発光する。レーザ光は対物レンズ１により光ディスク１０１上に集光される。集光されたレーザ光は、光ディスク１０１で反射し、対物レンズ１を通過し、光検出器１１２に入射する。光検出器１１２で得られた検出信号１３４は、サーボ信号検出回路１３５および再生信号検出回路１３７に送られる。サーボ信号検出回路１３５に送られた検出信号１３４に基づいてサーボ信号が生成されて、アクチュエータ駆動回路１３６に入力される。

アクチュエータ駆動回路１３６は、光ピックアップの対物レンズ駆動手段５０に駆動信号を入力し、対物レンズ１を位置決め制御する。

一方、再生信号検出回路１３７に入力された検出信号１３４から再生信号が生成され、光ディスク１０１の情報が再生される。

この図７で示した光ピックアップ１１０が有する対物レンズ駆動手段５０の詳細を以下に説明する。

図１は本発明の光ピックアップ１１０の対物レンズ駆動手段５０の上面図である。図中、紙面に垂直な方向が、対物レンズ１を対物レンズ１の光軸に沿って光ディスク面に接近または離遠させるフォーカシング方向であり、ｙ方向が対物レンズ１を光ディスクの半径方向に動作させるトラッキング方向となる。フォーカシング方向とトラッキング方向の双方に直交する方向をｘ方向とする。

対物レンズ１はレンズホルダ２に搭載される。フォーカシングコイル３は二つのコイル部３ａ、３ｂからなり、対物レンズ１を中心にトラッキング方向に分かれて取り付けられる。トラッキングコイル４はフォーカシング方向およびトラッキング方向と平行なレンズホルダ２の両側面に取り付けられる。

支持部材６は、それぞれ一端側がレンズホルダ２に固定され、他方が固定部７に固定される。フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４は、支持部材６の一端と半田等により電気的に接続される。

マグネット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆは、フォーカシング方向およびトラッキング方向に平行なレンズホルダ２の両側面に対向して３個ずつ配置され、ヨーク１１に取り付けられる。

インナーヨーク１２は、ヨーク１１の底面から立ち上げられ、フォーカシングコイル３ａ、３ｂの内側に配置される。インナーヨーク１２の対物レンズ１に近い側の面にインナーマグネット９が取り付けられる。

図２にヨーク１１の斜視図を示す。ヨーク１１は、レンズホルダ２の両側方において、中央に配置するマグネット８ｂおよび８ｅを取り付ける中央のヨーク面１１ｂおよび１１ｅと、外側に配置するマグネット８ａ、８ｃおよび８ｄ、８ｆを取り付ける外側のヨーク面１１ａ、１１ｃおよび１１ｄ、１１ｆとに段差を有する。したがって、ヨーク１１は、中央のヨーク面１１ｂ、１１ｅと外側のヨーク面１１ａ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｆとの間にそれぞれ段差面２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｆを有する。

ヨーク１１とマグネット８ａ〜８ｆの組立て方を図３に示す。図３（ａ）に示すヨーク１１に、最初に図３（ｂ）に示すように、対角に位置する外側のマグネット８ａ、８ｆを、段差面２０ａ、２０ｆに当接させて、ヨーク面１１ａ、１１ｆに取り付ける。次に図３（ｃ）に示すように、中央のマグネット８ｂ、８ｅを、既に取り付けたマグネット８ａ、８ｆに当接させて、ヨーク面１１ｂ、１１ｅに取り付ける。次に図３（ｄ）に示すように、残りの対角に位置する外側のマグネット８ｃ、８ｄを、段差面２０ｃ、２０ｄに当接させて、ヨーク面１１ｃ、１１ｄに取り付ける。

ここで、中央のマグネット８ｂ、８ｅのトラッキング方向の幅Ｗｍｂ、Ｗｍｅは、中央のヨーク面１１ｂ、１１ｅのトラッキング方向の幅Ｗｙｂ、Ｗｙｅ以下となっている。図３では中央のマグネット８ｂ、８ｅのトラッキング方向の幅Ｗｍｂ、Ｗｍｅが、中央のヨーク面１１ｂ、１１ｅのトラッキング方向の幅Ｗｙｂ、Ｗｙｅよりも狭い場合を示している。中央のマグネット８ｂ、８ｅのトラッキング方向の幅Ｗｍｂ、Ｗｍｅを、中央のヨーク面１１ｂ、１１ｅのトラッキング方向の幅Ｗｙｂ、Ｗｙｅ以下とすることで、中央のマグネット８ｂ、８ｅの後に取り付ける外側のマグネット８ｃ、８ｄを、確実に段差面２０ｃ、２０ｄに当接させることができる。この場合、中央のマグネット８ｂ、８ｅと、その後に取り付ける外側のマグネット８ｃ、８ｄの間に、対物レンズ１に対して対角方向に隙間ができることになる。

ヨーク１１にマグネット８ａ〜８ｆを取り付ける面の段差を設けることは、プレス加工により容易に製作できる。なおかつ、段差面２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｆの位置は、金型の精度で決まるので、所定の基準位置に高精度で合わせることができる。基準位置に高精度で合っている段差面２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｆに、マグネット８ａ、８ｃ、８ｄ、８ｆを当接させるので、各マグネットの境界位置の精度を向上することができる。
したがって、磁束密度分布のばらつきが少なくなり、フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４で発生する駆動力が均等となり、対物レンズ１を傾かせる回転モーメントの発生を抑えることができる。

また、対角に位置するマグネット８ａ、８ｆを最初に取り付けることで、次に取り付ける中央のマグネット８ｂ、８ｅの幅Ｗｍｂ、Ｗｍｅが中央のヨーク面の幅Ｗｙｂ、Ｗｙｅよりも狭い場合でも、中央のマグネット８ｂ、８ｅをｘ軸に対して線対称に配置することができる。この場合、磁束密度分布は、レンズホルダ２の各側方においてそれぞれｘ軸から中心がずれるものの、そのずれはｘ軸に対して対称となるので、フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４で発生するｘ軸周りの回転モーメントを、レンズホルダ２の両側方で打ち消すことができる。

本実施例と異なり、中央のマグネット８ｂ、８ｅをトラッキング方向のどちらか同じ側のマグネット８ａ、８ｄ（あるいは８ｃ、８ｆ）に当接させて取り付けた場合には、中央のマグネット８ｂ、８ｅの幅Ｗｍｂ、Ｗｍｅが中央のヨーク面の幅Ｗｙｂ、Ｗｙｅよりも狭いと、レンズホルダ２の両側方における磁束密度分布が、共にｘ軸に対してトラッキング方向の同じ側にずれる。これにより、フォーカシングコイル３ａと３ｂで発生する駆動力に差が生じ、ｘ軸周りの回転モーメントが生じるという問題がある。

また、本実施例では、各マグネットに寸法誤差があったとしても、各マグネットの境界位置は段差面２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｆに固定されるので、磁束密度分布の対称性を保つことができる。例えば各マグネットのトラッキング方向の幅が所定の幅よりも狭くなった場合を図４に示す。この場合、外側のマグネット８ａ、８ｃ、８ｄ、８ｆの両端の位置が基準の位置とは異なる。しかし、レンズホルダ２の両側方における磁束密度分布は、ｘ軸に対して対称となるので、フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４で発生するｘ軸周りの回転モーメントを抑えることができる。

これに対して、従来例の３つの磁極領域に分割したマグネット３８を平板状のヨーク３１に取り付ける場合には、取り付けの基準となるのはヨーク３１とマグネット３８の外形となる。しかし、図５に示すように、磁極境界位置に製造誤差があると、磁極境界位置が基準位置からずれ、レンズホルダ２の両側方における磁束密度分布が、共にｘ軸に対してトラッキング方向の同じ側にずれる。これにより、フォーカシングコイル３ａと３ｂで発生する駆動力に差が生じ、ｘ軸周りの回転モーメントが生じるという問題がある。

また、従来例のマグネット４８ａ〜４８ｆを３個ずつ平板状のヨーク３１に取り付ける場合も、図６に示すように、製造誤差により各マグネットの寸法が変化すると、各マグネットの境界位置が基準位置からずれ、上記と同様にｘ軸周りの回転モーメントが生じるという問題がある。

以上、本発明によれば、複数のマグネットを隣接して配置する光ピックアップの構成において、マグネットに寸法誤差がある場合でも、マグネットの境界位置の精度を向上できるので、磁束密度分布を対称に保ち、対物レンズを傾かせる回転モーメントの発生を抑えることができる。したがって、光ディスクへの情報の記録再生を正確に行うことができる。

さらに本実施例では、中央のマグネット８ｂ、８ｅの厚さＴｂ、Ｔｅを、外側のマグネット８ａ、８ｃ、８ｄ、８ｆの厚さＴａ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｆよりも、ヨーク１１の段差分だけ薄くしている。したがって、マグネット８ａ、８ｂ、８ｃのレンズホルダ２に対向する面、およびマグネット８ｄ、８ｅ、８ｆのレンズホルダ２に対向する面は、それぞれほぼ同一面となる。これにより、各マグネットからフォーカシングコイル３あるいはトラッキングコイル４までの距離を均等にすることができるので、フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４で発生する駆動力を大きくすることができ、光ディスクへの情報の記録再生を高速に行うことができる。

本発明は、光ディスク装置の光ピックアップに利用できる。

本発明に係わる光ピックアップの対物レンズ駆動手段の実施例を示す図である。図１に示した対物レンズ駆動手段のヨークを示す図である。図１に示した対物レンズ駆動手段のヨークとマグネットの組立て方を説明する図である。図１に示した対物レンズ駆動手段のマグネットの寸法が変化した場合を示す図である。本発明と異なる対物レンズ駆動手段のヨークとマグネットの配置を説明する図である。本発明と異なる対物レンズ駆動手段のヨークとマグネットの配置を説明する図である。本発明に係わる光ディスク装置の実施例のブロック図である。

符号の説明

１・・・対物レンズ、２・・・レンズホルダ、３・・・フォーカシングコイル、４・・・トラッキングコイル、６・・・支持部材、７・・・固定部、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ・・・マグネット、９・・・インナーマグネット、１１・・・ヨーク、２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｆ・・・段差面、５０・・・対物レンズ駆動手段、１００・・・光ディスク装置、１０１・・・光ディスク、１１０・・・光ピックアップ、１１１・・・レーザ発光素子、１１２・・・光検出器

Claims

対物レンズを用いて光ディスクとの間で情報の読み書きを行う光ピックアップにおいて、
対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダのフォーカシング方向及びトラッキング方向に平行な２つの側面のそれぞれに対向して配置される３個のマグネットと、前記マグネットを取り付けるヨークとを備え、
前記ヨークは、前記３個のマグネットのうち中央のマグネットを取り付ける中央のヨーク面と、前記３個のマグネットのうち外側の２個のマグネットを取り付ける外側のヨーク面とに段差を有することを特徴とする光ピックアップ。
前記外側のマグネットは、前記ヨークの段差に当接して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
前記中央のマグネットのトラッキング方向の幅は、前記ヨークの中央のヨーク面のトラッキング方向の幅以下であり、前記中央のマグネットは、前記対物レンズを中心として対角に位置する前記外側のマグネットにそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ。
前記中央のマグネットの厚さは、前記外側のマグネットの厚さよりも薄くなっており、前記レンズホルダのフォーカシング方向及びトラッキング方向に平行な側面に対向する前記３個のマグネットの面が、ほぼ同一であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ。