JP2008140437A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】よりコンパクトな構成を有し、コリメータを駆動する小型モータ装置の搭載を可能にするレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】基板ＣＢ１、ＣＢ２に、それぞれ渦巻き状のパターンを形成することによって、磁力発生用のコイルとして用いており、これによりトラッキング、フォーカシング、ティルト調整の少なくとも一つを行わせることができると同時に、磁石ＭＧ１〜ＭＧ４を極力、基板ＣＢ１、ＣＢ２の近傍に配置することができるから、モータ装置ＭＴをホルダＨＬＤの近傍に接近させて配置でき、従ってコンパクトな構成を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば光ピックアップ装置の対物レンズ等を駆動するレンズ駆動装置に関し、特に、コンパクトな構成を有し、コリメータを駆動する小型モータ装置等の搭載を可能にするレンズ駆動装置に関する。

ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置が開発されている。また、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、Ｂｌｕ−ｒａｙ ＤｉｓｃやＨＤ ＤＶＤなどの光ディスクに情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置の開発も急速に進んでいる。ここで、光ピックアップ装置における、集光スポットを形成する対物レンズにおいては、情報の記録及び／又は再生時に、光ディスクの情報記録面に集光スポットを適切に結像させるためのフォーカシング動作と、光ディスクのトラックに適切に追従するトラッキング動作とが必要となっている。又、近年増大する傾向にあるＤＶＤの高速記録再生に対応させるべく、それらの動作に加えて、対物レンズの傾きを調整して収差補正を行うためのティルト動作も行われることが多くなってきている。加えて、ＨＤ ＤＶＤの場合、基板厚が比較的厚く開口数も増大していることから、ティルト動作を精度良く行うことがより重要な課題となっている。そこで、特許文献１に示すように、対物レンズをフォーカシング、トラッキング、ティルト制御を行うため、小型のアクチュエータが設けられている。
特許第３７８８４７３号明細書

ところで、ノート型パソコン等に搭載される、いわゆるスリム又はウルトラスリムタイプの光ピックアップ装置には、厚み方向の制約を維持しつつ、サイズを成り立たせるため、片持型のアクチュエータを用いることが多い。しかしながら、構造上高次共振性能を大きく改善できずアクチュエータの広帯域化が困難であるという問題や、誤差感度が非常に高く動作時の振動、衝撃、環境変化等により著しく性能が劣化し制御が不安定になりやすく、それ故、対物レンズに対して対称位置に駆動コイルが配置される対称型アクチュエータの方が好ましいといえる。しかしながら、対称型アクチュエータにすれば、対物レンズの光軸方向のサイズを縮小することが困難であり装置が大型化し、部品を配置する上でのサイズ上の制約がある。特に、最近の３波長互換タイプ等の光ピックアップ装置では、球面収差補正やＣＤ使用時の収差最適化等のためコリメータをその光軸方向に移動させることが行われている。このような可動コリメータを対物レンズの近傍に配置する場合、それを駆動する小型モータを光ピックアップ装置に搭載する必要があるため、対物レンズ近傍のスペースが厳しく制限されるという問題がある。更に、対称型アクチュエータの場合、コリメータレンズを可動とするためのアーム部とアクチュエータの磁気回路部とが接触してしまう恐れもある。

本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、よりコンパクトな構成を有し、コリメータを駆動する小型モータ装置の搭載を可能にするレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載のレンズ駆動装置は、
ベースと、
前記ベースに対して可動であり、レンズを保持するホルダと、
前記レンズを挟むように、前記ホルダから突出して設けられた一対の基板と、
前記一対の基板にそれぞれ設けられたコイル（プリントコイル）と、
前記コイルのそれぞれに対向するように、前記ベースに設けられた磁石とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ベースと、前記ベースに対して可動であり、レンズを保持するホルダと、前記レンズを挟むように、前記ホルダから突出して設けられた一対の基板と、前記一対の基板にそれぞれ設けられたコイル（例えばプリントコイル、以下同じ）と、前記コイルのそれぞれに対向するように、前記ベースに設けられた磁石とを有するので、レンズ駆動装置のコンパクト化を図れる。

本発明の作用効果を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の一例である光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置の主要部を、レンズとしての対物レンズの光軸方向に見た図である。図１において、樹脂製のホルダＨＬＤは、その中央開口ＨＬＤ１に対物レンズＯＢＪを取り付けている。ホルダＨＬＤの両側（後述するコリメータＣＯＬの光軸に対して両側）には、例えばプリントコイル基板ＣＢ１，ＣＢ２が、光軸に対して放射状に且つ線対称的に延在するようにインサート成形（一端が埋設された状態で接合）されている。基板ＣＢ１、ＣＢ２には、それぞれプリントコイルである渦巻き状の導電体パターン（単にパターンともいう）が形成されている。導電体パターンについては後述する。

基板ＣＢ１、ＣＢ２のそれぞれ両面に対向するようにして、磁石ＭＧ１〜ＭＧ４が配置されている。より具体的には、磁石ＭＧ１は、基板ＣＢ１にＳ極を対向させており、磁石ＭＧ２は、基板ＣＢ１にＮ極を対向させている。一方、磁石ＭＧ３は、基板ＣＢ２にＳ極を対向させており、磁石ＭＧ４は、基板ＣＢ２にＮ極を対向させている。磁石ＭＧ１、ＭＧ２は、それぞれヨークＹＫ１，ＹＫ２に裏打ちされており、ヨークＹＫ１，ＹＫ２は一部が連結されている。又、磁石ＭＧ３、ＭＧ４は、それぞれヨークＹＫ３，ＹＫ４に裏打ちされており、ヨークＹＫ３，ＹＫ４は一部が連結されている。

本発明のレンズ駆動装置が用いられる光ピックアップ装置において、不図示の光源からの光束はコリメータＣＯＬを通過し、図１ではホルダＨＬＤの紙面垂直方向下方にある立ち上げミラーＭＲで反射されて図１の紙面垂直方向に折り曲げられ、対物レンズＯＢＪを介して不図示の光ディスクに集光されるようになっている。コリメータＣＯＬは、モータ装置ＭＴによりコリメータの光軸方向に移動可能とされている。

ここで、スリム又はウルトラスリムタイプの光ピックアップ装置においては、対物レンズＯＢＪの光軸方向の厚さを薄くしなければならないという要請がある。そこで、コリメータＣＯＬと立ち上げミラーＭＲは、対物レンズＯＢＪに接近して配置される。それに応じて、コリメータＣＯＬを駆動するモータ装置ＭＴも、ホルダＨＬＤに接近させる必要があるが、ホルダＨＬＤに一般的なコイルを配置していると、その分だけ嵩張るため、モータ装置ＭＴを離して配置させなくてはならず、光ピックアップ装置のコンパクト化が図れない。

これに対し本発明によれば、基板ＣＢ１、ＣＢ２に、それぞれ渦巻き状のパターンを形成することによって、磁力発生用のコイルとして用いており、これによりトラッキング、フォーカシング、ティルト調整の少なくとも一つを行わせることができると同時に、磁石ＭＧ１〜ＭＧ４を極力、基板ＣＢ１、ＣＢ２の近傍に配置することができるから、図１に示すように、モータ装置ＭＴをホルダＨＬＤの近傍に接近させて配置でき、従ってコンパクトな構成を提供できる。

ここで、基板ＣＢ１，ＣＢ２に形成された渦巻き状のパターンを用いて、トラッキング、フォーカシング、又はティルト調整のための駆動力を発生させる原理を説明する。図２は、１つの基板（ここではＣＢ１を例にとるがＣＢ２も同様）に形成された渦巻き状のパターンと、磁石との関係を示す概略図である。但し、図２で基板は省略している。

基板の表面には、通常の回路基板と同様に、エッチング等によって導電体で渦巻き状のパターンを、絶縁膜を間に挟みながら複層で重畳して形成する。より具体的には、図２に示すように、第１の絶縁膜Ｅ１にはＸ方向に細長い矩形状のパターンＰＴ１，ＰＴ２を並べて形成する。更に第２の絶縁膜Ｅ２にはＸ方向に直交するＹ方向に細長い矩形状のパターンＰＴ３，ＰＴ４を並べて形成する。パターンＰＴ１、ＰＴ２は、隣接して絶縁膜Ｅ１の縁から渦巻き状に巻かれており、渦巻きの内端同士を接続してなる。一方、パターンＰＴ３、ＰＴ４は、隣接して絶縁膜Ｅ２の縁から渦巻き状に巻かれており、渦巻きの内端同士を接続してなる。

図１３は、基板ＣＢ１側のパターンと基板ＣＢ２側のパターンとを結線した状態を示す概略図である。図１３において、基板ＣＢ１側のパターンＰＴ１には、不図示のワイヤ（後述する実施の形態において図６で４Ａ）を介して外部の電源から電流が供給される。かかる電流は、基板ＣＢ１のパターンＰＴ２を通って、更に中間配線Ｈ１を介して、基板ＣＢ２側のパターンＰＴ１に供給され、基板ＣＢ２のパターンＰＴ２を通って、再び不図示のワイヤ（後述する実施の形態において図６で４Ｂ）を介して外部の電源へと戻るようになっている。一方、基板ＣＢ１側のパターンＰＴ３には、不図示のワイヤ（後述する実施の形態において図６で４Ａ）を介して外部の電源から電流が供給される。かかる電流は、基板ＣＢ１のパターンＰＴ４を通って、更に中間配線Ｈ２を介して、基板ＣＢ２側のパターンＰＴ３に供給され、基板ＣＢ２のパターンＰＴ４を通って、再び不図示のワイヤ（後述する実施の形態において図６で４Ｂ）を介して外部の電源へと戻るようになっている。尚、図２、１３において、Ｘ方向をフォーカシング調整方向とし、Ｙ方向をトラッキング調整方向とし、Ｘ方向及びＺ方向に直交するＺ方向を磁束の方向とする。

更に、各パターンＰＴ１〜ＰＴ４の中央で平行して延在する部分にのみ磁束が通過するように磁石ＭＧ１，ＭＧ２を配置する。従って、磁束は図で下方から上方に向かう。ここで、パターンＰＴ１、ＰＴ２に図２の矢印で示す方向に電流を流すと、フレミングの左手の法則により、第１の絶縁膜Ｅ１にはＹ方向（正方向）に力が与えられる。かかる力は一対の基板（ＣＢ１、ＣＢ２）を介してホルダＨＬＤに付与されるため、ホルダＨＬＤごと対物レンズＯＢＪはトラッキング調整方向に移動することとなる。尚、逆方向に電流を流すことで、第１の絶縁膜Ｅ１にはＹ方向（負方向）に力が与えられ、対物レンズＯＢＪは逆方向に移動する。

一方、パターンＰＴ３、ＰＴ４に図２の矢印で示す方向に電流を流すと、フレミングの左手の法則により、第２の絶縁膜Ｅ２にはＸ方向（正方向）に力が与えられる。かかる力は一対の基板（ＣＢ１、ＣＢ２）を介してホルダＨＬＤに付与されるため、ホルダＨＬＤごと対物レンズＯＢＪはフォーカシング調整方向に移動することとなる。尚、逆方向に電流を流すことで、第２の絶縁膜Ｅ２にはＸ方向（負方向）に力が与えられ、対物レンズＯＢＪは逆方向に移動する。

尚、ティルト調整方向に対物レンズＯＢＪを傾ける場合、基板ＣＢ１，ＣＢ２にもう一層のパターンを設けることで同様に駆動力を与えることができるが、例えば基板ＣＢ１，ＣＢ２のパターンＰＴ３、ＰＴ４に対して独立に電流を供給できる場合には、フォーカシング調整と同時に又は別個にティルト調整を行うことができる。以上を組み合わせることで、対物レンズＯＢＪのトラッキング、フォーカシング、又はティルト調整を行うことができる。

請求項２に記載のレンズ駆動装置は、
ベースと、
前記ベースに対して可動であり、レンズを保持し、前記レンズを挟む一対の突出部を備えたホルダと、
前記一対の突出部にそれぞれ設けられた基板と、
前記基板のそれぞれに設けられたコイルと、
前記コイルのそれぞれに対向するように、前記ベースに設けられた磁石とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ベースと、前記ベースに対して可動であり、レンズを保持し、前記レンズを挟む一対の突出部を備えたホルダと、前記一対の突出部にそれぞれ設けられた基板と、前記基板のそれぞれに設けられたコイルと、前記コイルのそれぞれに対向するように、前記ベースに設けられた磁石とを有するので、請求項１に記載の発明と同様に、レンズ駆動装置のコンパクト化を図れる。

請求項３に記載のレンズ駆動装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記基板は、前記レンズの光軸に対して放射状に延在するように配置されており、前記基板の延在方向に見たときに、少なくとも１つの前記磁石は前記レンズと重合するように配置されていることを特徴とする。

図１において、基板ＣＢ２の延在方向（矢印Ａ）方向に見たときに、磁石ＭＧ３，ＭＧ４は対物レンズＯＢＪと重合する位置に配置されているので、コリメータＣＯＬを支持するモータＭＴをホルダＨＬＤに極力接近させて配置できる。尚、モータＭＴをホルダＨＬＤに接近させるためには、少なくともＭＧ３が対物レンズＯＢＪと重合する位置に配置されていれば足りる。

請求項４に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記ベースと前記基板とに半田付けされ、両者を連結するワイヤを有していることを特徴とするので、ワイヤを介してパターンＰＴ１〜ＰＴ４に電流を供給できるため、配線が簡略化されると共に、従来は接着剤によりワイヤとホルダの一部とを接着することで構成していたワイヤ支点を、半田付け部と共通にすることで、レンズの光軸に直交する方向（図１３でＹ軸に沿った方向）にシンプルに配置可能として、高精度な動作が可能となる。

請求項５に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記各対の磁石は、互いに異極を対向させた２つの磁石を有し、前記基板は、２つの磁石の間に配置されているので、バランス良く磁束密度を高めることで、共振を生じにくく広い範囲で安定した動作が可能で小型でも高感度なレンズ駆動装置を提供できる。但し、例えば図１の例において、磁石ＭＧ１，ＭＧ３を省略することもできる。

請求項６に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記各対の磁石は、それぞれ単一の分極磁石であることを特徴とするので、前記磁石の厚さ方向の寸法をより小さくできる。

請求項７に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記レンズ駆動装置が光ピックアップ装置に搭載されたとき、前記磁石は前記光ピックアップ装置の光源とは反対側に設けられていることを特徴とするので、光ピックアップ装置の小型化が図れる。

請求項８に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記パターンは、前記基板に１層もしくは複数層設けることを特徴とするので、コイル有効長アップによる高感度化や、駆動コイルの数を増やすことによる多軸駆動や、駆動コイルの対称配置などが可能となり、小型でも高性能なアクチュエータを提供できる。

請求項９に記載のレンズ駆動装置は、請求項１、３〜８のいずれかに記載の発明において、前記基板は前記ホルダにインサート成形されていることを特徴とするので、基板を接合する手間が省けると共に、磁石とパターンとの間に障害物を配置しなくて済むので、より小型化が可能となり、またギャップ間隔を短縮できるので磁束密度を高めることができる。

請求項１０に記載のレンズ駆動装置は、請求項１、３〜８のいずれかに記載の発明において、前記基板の一端が、前記ホルダに接着されていることを特徴とする。図３に示す本発明の別の例において、ホルダＨＬＤの両側には、溝部ＧＶ１、ＧＶ２が形成されている。溝部ＧＶ１、ＧＶ２に、基板ＣＢ１，ＣＢ２の一端を差し込んで接着剤等を用いて固定することで、ホルダＨＬＤに基板ＣＢ１，ＣＢ２を取り付けることができると共に、磁石とパターンとの間に障害物を配置しなくて済むので磁束密度を高めることができる。接着は面接着でも良いし、ポッティング接着でも良い。ここでは明記しないが、ホルダに種々の接着だまりを形成すると好ましい。

請求項１１に記載のレンズ駆動装置は、請求項２〜８のいずれかに記載の発明において、前記基板の表面が、前記ホルダに形成された突出部に接着されていることを特徴とする。図４に示す本発明の別の例において、ホルダＨＬＤの両側には、突出部としての壁ＷＬ１、ＷＬ２が形成されている。基板ＣＢ１，ＣＢ２の裏面が、壁ＷＬ１、ＷＬ２に接着されている。かかる構成によれば、比較的容易な接合でありながら接着面積を広くとれるため、ホルダＨＬＤに基板ＣＢ１，ＣＢ２を高剛性を維持しつつ取り付けることができ、共振周波数を高め、レンズ駆動装置の広帯域化を図ることができる。突出部は壁に限られない。

請求項１２に記載のレンズ駆動装置は、請求項１１に記載の発明において、前記突出部の一部には、切欠もしくは開口が形成されていることを特徴とする。図４のレンズ駆動装置を、B-B線で切断して矢印方向に見ると、図５に示すものとできる。即ち、壁ＷＬ２に開口ＷＬＡを形成することができる。かかる場合、開口ＷＬＡ内において磁石ＭＧ３，ＭＧ４の間は空間となっており、壁ＷＬ２が存在しないので、その分磁束密度を高めることができる。又、開口等を設けることで軽量化、高感度化を図れ、更に剛性のバランスを変えることで共振点を変化させ、共振ピークを抑えた構造とできる。尚、開口ＷＬＡの代わりに切欠を設けても良い。

請求項１３に記載のレンズ駆動装置は、請求項１２に記載の発明において、一方の突出部の前記切欠もしくは前記開口は、他方の突出部の前記切欠もしくは前記開口と形状が異なっていることを特徴とするので、レンズを挟んだ両側で剛性のバランスを変えることで共振点を変化させ、共振ピークを抑えた構造とできる。例えば基板ＣＢ１の開口を円形、基板ＣＢ２の開口を矩形としたり、相似形としたりできる。

請求項１４に記載のレンズ駆動装置は、請求項１２又は１３に記載の発明において、前記切欠もしくは前記開口内に、前記基板が装着されていることを特徴とするので、ギャップ間隔を短縮することで磁束密度を高め、また開口等を設けたことによる剛性低下を抑えることができ、広帯域化を図ることができる。より具体的には、図５の開口ＷＬＡに基板ＣＢ２を嵌合接着することができる。

請求項１５に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜１４のいずれかに記載の発明において、前記渦巻き状のパターンは、トラッキング用とフォーカシング用の２種類設けられており、一対の基板に設けられたトラッキング用のパターンとフォーカシング用のパターンとは、それぞれ前記レンズを挟んで対称の位置に配置されていることを特徴とするので、高精度にレンズを駆動できる。
に。

請求項１６に記載のレンズ駆動装置は、請求項１５に記載の発明において、前記渦巻き状のパターンは、チルト用に設けられており、一対の基板に設けられたチルト用のパターンは、前記レンズを挟んで対称の位置に配置されていることを特徴とするので、高精度にレンズを駆動できる。

請求項１７に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜１６のいずれかに記載の発明において、前記レンズ駆動装置は、光源側から入射した光束を立ち上げミラーで反射させ、レンズを介して光ディスクに集光させる光ピックアップ装置に用いられることを特徴とするので、光ピックアップ装置を薄形にできる。

請求項１８に記載のレンズ駆動装置は、請求項１７に記載の発明において、前記光源からの光束は可動コリメータを通過して前記立ち上げミラーで反射されることを特徴とする。

請求項１９に記載のレンズ駆動装置は、請求項１７又は１８に記載の発明において、前記可動コリメータを駆動するモータ装置を、前記磁石の近傍に設けたことを特徴とする。

請求項２０に記載のレンズ駆動装置は、請求項１７〜１９のいずれかに記載の発明において、前記可動コリメータを、前記レンズの近傍に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、よりコンパクトな構成を有し、コリメータを駆動する小型モータ装置の搭載を可能にするレンズ駆動装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図６は、本実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。ヨークを兼ねた板状のベース１は、不図示の光ピックアップ装置のハウジングに固定される。ベース１上には、ベースの一部を構成する筐体２が固定されている。筐体２の図で手前側には、基板３が取り付けられている。基板３には、片側で３本ずつ、合計６本のワイヤ４Ａ、４Ｂの一端が固定されており、各側のワイヤ４Ａ、４Ｂは、上下方向に等間隔で平行に並べられ且つベース１に沿って延在している。ワイヤ４Ａ、４Ｂの他端は、ホルダ５の側面に取り付けられた基板１４Ａ、１４Ｂにハンダ付けされている。ワイヤ４Ａ、４Ｂは、ベース１に対してホルダ５を移動可能に支持する機能と、不図示の配線が接続される基板３から、基板１４Ａ，１４Ｂ上のパターン（図２参照）に対して給電するための機能とを有する。なお、筐体２内には、ワイヤ４Ａ、４Ｂのダンピング効果のあるジェル（不図示）が充填されている。

ベース１に対して可動となっている樹脂製のホルダ５は、中空のボックス形であり、中央の円形開口（不図示）内に対物レンズ６を装着している。この対物レンズ６は、光ピックアップ装置において、光ディスクの情報記録面にレーザ光束を集光するために用いられる。又、ホルダ５は、両側に形成された各一対の壁５ａ、５ｂの間に、基板１４Ａ、１４Ｂをそれぞれ挟持するようにして接着してなる。

基板１４Ａの両面に対向するようにして、磁石１０Ａ、１０Ｂが配置されている。磁石１０Ａはヨーク７Ａに裏打ち（密着）され、磁石１０Ｂはヨーク７Ｂに裏打ちされている。ヨーク７Ａ、７ＢはＵ字形状に折り曲げられたベース１の一部である。一方、基板１４Ｂの両面に対向するようにして、磁石１０Ｃ、１０Ｄが配置されている。磁石１０Ｃはヨーク７Ｃに裏打ち（密着）され、磁石１０Ｄはヨーク７Ｄに裏打ちされている。ヨーク７Ｃ、７ＤはＵ字形状に折り曲げられたベース１の一部である。

図７は、本実施の形態のレンズ駆動装置におけるホルダ周辺を、光ピックアップ装置の光源側から見た図である。中空のホルダ５は、その側面に下方に向かうにつれて拡幅した切欠５ｃを形成しており、その内部に立ち上げミラー１５が対物レンズ６に接近した状態で配置されている。図７に示すように、立ち上げミラー１５は、不図示のアパーチャの像を投射できる程度に大きな面積を有するため、対物レンズ６に接近して配置してもホルダ５と干渉しないように切欠５ｃが形成されている。

図８は、レンズ駆動装置に近接して配置される小型モータ装置ＭＴの例を示す斜視図である。図８においては、駆動部材である駆動軸ＤＳ１の一端には、電気機械変換素子である圧電素子ＰＺ１が固定されている。駆動軸ＤＳ１の他端は、光ピックアップ装置の固定部ＦＸに固定されている。コリメータＣＯＬが取り付けられたＬ字状のホルダＨＤ２には、板ばねＳＰＧが取り付けられ、駆動軸ＤＳ１の外周をホルダＨＤ２に向かって付勢している。

圧電素子ＰＺ１は、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。圧電セラミックスは、その結晶格子内の正電荷の重心と負電荷の重心とが一致しておらず、それ自体分極していて、その分極方向に電圧を印加すると伸びる性質を有している。しかし、圧電セラミックスのこの方向への歪みは微小であり、この歪み量により被駆動部材を駆動することは困難であるため、図９に示すように、複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電素子が実用可能なものとして提供されている。本実施の形態では、この積層型圧電素子を駆動源として用いている。

次に、この小型モータ装置ＭＴによるコリメータＣＯＬの駆動方法について説明する。一般に、積層型の圧電素子ＰＺ１は、電圧印加時の変位量は小さいが、発生力は大でその応答性も鋭い。したがって、図１０（ａ）に示すように立ち上がりがゆっくりで立ち下がりが鋭い略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電素子ＰＺ１は、パルスの立ち上がり時にゆっくり伸び、立ち下がり時にそれよりも急激に縮む。したがって、圧電素子ＰＺ１がゆっくり伸長すると、駆動軸ＤＳ１の移動と共に、摩擦力で結合されたホルダＨＤ２も移動する。しかし、圧電素子ＰＺ１が急激に縮むと、ホルダＨＤ２の慣性により、駆動軸ＤＳ１とホルダＨＤ２との間の摩擦力を超えて両者の相対移動が生じるので、駆動軸ＤＳ１は移動してもホルダＨＤ２はその場に留まることとなる。これにより、圧電素子ＰＺ１に１パルス与えて１ストローク駆動させて、ホルダＨＤ２を距離Δだけ移動させることができる。従って、圧電素子ＰＺ２をｎストローク駆動させると、距離ｎ×ΔだけホルダＨＤ２ごとコリメータＣＯＬをその光軸方向に移動させることができる。明らかであるが、図１０（ｂ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりな略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、任意の量だけ、ホルダＨＤ２ごとコリメータＣＯＬをその光軸方向逆方向に移動させることができる。

次に、本実施の形態にかかるレンズ駆動装置の動作について説明する。ここでは、基板１４Ａ、１４Ｂには、図２に示す渦巻き状のパターンＰＴ１〜ＰＴ４が２層に形成されている。ワイヤ４Ａ、４Ｂを介して給電されたとき、パターンＰＴ１〜ＰＴ４に電流を流す方向に応じて、対物レンズ６をその光軸方向（フォーカシング方向）及び光軸直交方向（ワイヤ４Ａ、４Ｂに交差する方向：トラッキング方向）に移動させることができ、また対物レンズ６を傾けることもできる。

本実施の形態のレンズ駆動装置によれば、基板１４Ａ，１４Ｂに、それぞれ渦巻き状のパターンを形成することにより、磁力を発生するコイルとして用いることで、トラッキング、フォーカシング、ティルト調整の少なくとも一つを行わせることができると同時に、磁石１０Ａ〜１０Ｄを極力、基板１４Ａ，１４Ｂの近傍に配置することができるから、モータ装置ＭＴ等の周辺機器をホルダ５の近傍に接近させて配置でき、従ってコンパクトな構成を提供できる。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、基板の一方の面のみに絶縁膜を重ねて形成するのみならず、別々の面に形成することもできる。かかる場合、変形例を示す図１１（ａ）において、対物レンズＯＢＪの光軸を含む仮想面ＶＰを挟んで等距離に、第１の基板ＣＢ１の図で上面にトラッキング用のパターンＴＲＰを設け、図で下面にフォーカシング用のパターンＦＣＰを設け、且つ第２の基板ＣＢ２の図で上面にフォーカシング用のパターンＦＣＰを設け、図で下面にトラッキング用のパターンＴＲＰを設けるようにすると、対物レンズＯＢＪの光軸を挟んで対称的にパターンＰＴ１〜ＰＴ４（図２参照）が配置されるので、バランスの良い駆動が可能になる。

更に、別な変形例を示す図１１（ｂ）において、対物レンズＯＢＪの光軸を含む仮想面ＶＰ上に、対物レンズＯＢＪを挟んで一対のトラッキング用のパターンＴＲＰを設け、各トラッキング用のパターンＴＲＰを上下に挟んで等距離に、一対のフォーカシング用のパターンＦＣＰを設けているので、更にバランスの良い駆動が可能になる。なお、ティルト用のパターンＴＬＰは、狭い帯域で使用する場合には、対物レンズＯＢＪの光軸を挟んで対称的に設けなくても良く、例えば図１１（ｃ）に示すように、一方のフォーカシング用のパターンＦＣＰに隣接して設ければ足りる。しかし、より広い帯域で使用する場合には、図１１（ｄ）に示すように、対物レンズＯＢＪの両側において、仮想面ＶＰを挟んで等距離で一対のティルト用のパターンＴＬＰを設けると好ましい。更に、図１１（ｅ）に示すように、一対ずつのトラッキング用のパターンＴＲＰ、フォーカシング用のパターンＦＣＰ、ティルト用のパターンＴＬＰ全てを、対物レンズＯＢＪの光軸を挟んでそれぞれ対称の位置に設けることもできる。尚、基板に設けるパターンは１層でも効果がある。

又、別な変形例にかかる図１２（ｂ）に示すように、平面上で極が分割した分極磁石ＤＭＧを用いる場合、分極磁石ＤＭＧに対向する絶縁膜Ｅ上において、図１２（ａ）に示すように、第１のパターンＰＴ１と、第２のパターンＰＴ２との間に、第３のパターンＰＴ３と，第４のパターンＰＴ４とを配置する。分極磁石ＤＭＧの面に配置された２つのＮ極から隣接する２つのＳ極に磁束が回り込むようにして流れ、即ち磁束がパターンＰＴ１〜ＰＴ４を横切るのでフォーカシング動作、トラッキング動作等を行うことができると共に薄形化を図れる。かかる例では、図１２（ｃ）に示すように、例えば光ピックアップ装置の光源と反対側において、基板ＣＢ１，ＣＢ２に対してそれぞれ１つの分極磁石ＤＭＧを対向させれば足りるので、図１２（ｃ）の上方のスペースに余裕が生まれ、かかるレンズ駆動装置を搭載する光ピックアップ装置を更にコンパクトにできる。又、パターンＰＴ１〜ＰＴ４を複数層設けることで、ティルト調整も可能となる。

本発明の一例である光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置の主要部を、対物レンズの光軸方向に見た図である。 １つの基板に形成された渦巻き状のパターンと、磁石との関係を示す概略図である。 本発明の別例を示す図１と同様な図である。 本発明の別例を示す図１と同様な図である。 図４のレンズ駆動装置を、B-B線で切断して矢印方向に見た一例である。 本実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。 本実施の形態のレンズ駆動装置におけるホルダ周辺を、光ピックアップ装置の光源側から見た図である。 レンズ駆動装置に近接して配置される小型モータ装置ＭＴの例を示す斜視図である。 複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータＰＺを示す斜視図である。 圧電アクチュエータＰＺに印加される電圧パルスの波形を示す図である。 本発明の別例を示す図１と同様な図である。 本発明の別例を示す図であり、図１２（ａ）は絶縁膜上のパターンを示し、図１２（ｂ）は分極磁石を示し、図１２（ｃ）は分極磁石を用いたレンズ駆動装置を示す図である。 基板ＣＢ１側のパターンと基板ＣＢ２側のパターンとを結線した状態を示す概略図である。

符号の説明

１ ベース
２ 筐体
４Ａ、４Ｂ ワイヤ
５ ホルダ
５ａ、５ｂ 壁
５ｃ 切欠
６ 対物レンズ
７Ａ〜７Ｄ ヨーク
１０Ａ〜１０Ｄ 磁石
１４Ａ、１４Ｂ 基板

Claims (20)

1. ベースと、
   前記ベースに対して可動であり、レンズを保持するホルダと、
   前記レンズを挟むように、前記ホルダから突出して設けられた一対の基板と、
   前記一対の基板にそれぞれ設けられたコイルと、
   前記コイルのそれぞれに対向するように、前記ベースに設けられた磁石とを有することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. ベースと、
   前記ベースに対して可動であり、レンズを保持し、前記レンズを挟む一対の突出部を備えたホルダと、
   前記一対の突出部にそれぞれ設けられた基板と、
   前記基板のそれぞれに設けられたコイルと、
   前記コイルのそれぞれに対向するように、前記ベースに設けられた磁石とを有することを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 前記基板は、前記レンズの光軸に対して放射状に延在するように配置されており、前記基板の延在方向に見たときに、少なくとも１つの前記磁石は前記レンズと重合するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記ベースと前記基板とに半田付けされ、両者を連結するワイヤを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記各対の磁石は、互いに異極を対向させた２つの磁石を有し、前記基板は、２つの磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
6. 前記各対の磁石は、それぞれ単一の分極磁石であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
7. 前記レンズ駆動装置が光ピックアップ装置に搭載されたとき、前記磁石は前記光ピックアップ装置の光源とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記パターンは、前記基板に１層もしくは複数層設けることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
9. 前記基板は前記ホルダにインサート成形されていることを特徴とする請求項１、３〜８のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
10. 前記基板の一端が、前記ホルダに接着されていることを特徴とする請求項１、３〜８のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
11. 前記基板の表面が、前記ホルダに形成された突出部に接着されていることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
12. 前記突出部の一部には、切欠もしくは開口が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ駆動装置。
13. 一方の突出部の前記切欠もしくは前記開口は、他方の突出部の前記切欠もしくは前記開口と形状が異なっていることを特徴とする請求項１２に記載のレンズ駆動装置。
14. 前記切欠もしくは前記開口内に、前記基板が装着されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のレンズ駆動装置。
15. 前記渦巻き状のパターンは、トラッキング用とフォーカシング用の２種類設けられており、一対の基板に設けられたトラッキング用のパターンとフォーカシング用のパターンとは、それぞれ前記レンズを挟んで対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
16. 前記渦巻き状のパターンは、チルト用に設けられており、一対の基板に設けられたチルト用のパターンは、前記レンズを挟んで対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のレンズ駆動装置。
17. 前記レンズ駆動装置は、光源側から入射した光束を立ち上げミラーで反射させ、レンズを介して光ディスクに集光させる光ピックアップ装置に用いられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
18. 前記光源からの光束は可動コリメータを通過して前記立ち上げミラーで反射されることを特徴とする請求項１７に記載のレンズ駆動装置。
19. 前記可動コリメータを駆動するモータ装置を、前記磁石の近傍に設けたことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のレンズ駆動装置。
20. 前記可動コリメータを、前記レンズの近傍に設けたことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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