JP3848579B2 - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に記録される情報の読取り、および光記録媒体への情報の書込みを行う光記録媒体再生装置に搭載される、対物レンズを駆動する対物レンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は、従来技術である対物レンズ駆動装置１を示す平面図である。対物レンズ駆動装置１において、第１対物レンズ６および第２対物レンズ７を保持するレンズホルダ５が、ベース部２に立設する支持軸１０によって、支持軸１０の第１および第２対物レンズ６，７の光軸に平行な軸線Ｌ１０方向にスライド変位自在に、かつ前記軸線Ｌ１０まわりに角変位自在に支持される。またレンズホルダ５は、１対のフォーカシング用コイル体８および１対のトラッキング用コイル体９を保持する。レンズホルダ５が支持軸１０によって支持されている状態で、ベース部２には、レンズホルダ５のフォーカシング用コイル体８に半径方向外方から臨む一対のフォーカシング用磁石片３、およびトラッキング用コイル体９に半径方向外方から臨む一対のトラッキング用磁石片４が配置されて固定される。このようにレンズホルダ５にコイル体８，９が保持され、ベース部２に磁石片３，４が固定され、レンズホルダ５が支持軸１０にスライド変位および角変位するので、この対物レンズ駆動装置１は、ムービングコイル方式の軸摺動タイプであると呼ばれる。
【０００３】
図２１（１）は、フォーカシング用磁石片３を示す斜視図であり、図２１（２）は、トラッキング用磁石片４を示す斜視図である。フォーカシング用磁石片３およびトラッキング用磁石片４は、両面４極着磁と呼ばれる直方体状の永久磁石片である。フォーカシング用磁石片３は、レンズホルダ５のフォーカシング用コイル８に臨む磁極面の軸線方向一方側の領域Ｎ１がＮ極となるように、前記一磁極面の軸線方向他方側の領域Ｓ１がＳ極となるようにして配置される。トラッキング用磁石片４は、レンズホルダ５のトラッキング用コイル体９に臨む磁極面の軸線を中心とする仮想円筒面の周方向一方側の領域Ｎ２がＮ極となるように、前記一磁極面の軸線Ｌ１０を中心とする仮想円筒面の周方向他方側の領域Ｓ２がＳ極となるようにして配置される。
【０００４】
図２２は、フォーカシング用コイル体８を示す正面図である。フォーカシング用コイル体８およびトラッキング用コイル体９は、強磁性材料から成る芯部材１１と、前記芯部材１１に巻回されるコイル１２から成る。コイル１２に矢符Ｔの方向に電流を流すと、コイル１２の内側に、紙面の裏面から表面に向かう方向に磁界が発生する。このフォーカシング用コイル体８とフォーカシング用磁石片３との磁気的作用によって、レンズホルダ５が軸線Ｌ１０方向にスライド変位駆動して、光ディスクなどの対象物の表面に第１対物レンズ６によって光源からの光を集光させるためのフォーカシングを行う。またトラッキング用コイル体９とトラッキング用磁石片４との磁気的作用によって、レンズホルダ５が軸線Ｌ１０まわりに角変位駆動して、光源からの光の光ディスクの半径方向の集光位置を調整するトラッキングを行う。すなわちコイル体８，９は、フォーカシングおよびトラッキングの両方で用いられる。
【０００５】
またレンズホルダ５を軸線Ｌ１０まわりに時計回りに９０度角変位させることによって、光源からの光を第２対物レンズ７によって光ディスクの表面に集光するように切換える。このときフォーカシング用コイル体８がトラッキング用磁石片４に臨み、トラッキング用コイル体９がフォーカシング用磁石片３に臨むように配置され、フォーカシング用コイル体８とトラッキング用磁石片４との磁気的作用によってトラッキングが行われ、トラッキング用コイル体９とフォーカシング用磁石片３との磁気的作用によってフォーカシングが行われる。
【０００６】
図２３は、他の従来の技術である特開平１０−３０２２７４号公報の従来の技術に開示される光ヘッド用アクチュエータ２０を示す斜視図である。光ヘッド用アクチュエータ２０は、支持台２１に一対のコイル体２８が固定され、レンズホルダ２２にマグネット２５が保持され、レンズホルダ２２が支軸２７にスライド変位および角変位するムービングマグネット方式の軸摺動タイプである。コイル体２８は、磁性ヨークと、前記磁性ヨークまわりに、一方向に巻回するフォーカシング用コイルと、前記一方向に交差する方向に巻回するトラッキング用コイルとから成る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２０に示すような従来の技術のムービングコイル方式の対物レンズ駆動装置１では、レンズホルダ５にフォーカシング用コイル体８およびトラッキング用コイル体９が保持されるので、これらのコイル体８，９に電流を与えるためのフレキシブル配線などを備える必要があるので、このようなフレキシブル配線によって、レンズホルダ５の変位駆動が妨げられ、所望の動作ができない。
【０００８】
図２３に示すような他の従来のムービングマグネット方式の光ヘッド用アクチュエータ２０では、レンズホルダ２２にフレキシブル配線を備える必要がないので、レンズホルダ２２の動作がムービングコイル方式に比べて良好となるが、１つの磁性ヨークにフォーカシング用コイルとトラッキング用コイルとが巻回されているので、これら２つのコイルが１つのマグネット２５に対向することになり、これら２つのコイルが形成する磁界がマグネット２５に有効に作用することができない、すなわちこれら２つのコイルとマグネット２５との磁気的作用によって発生する磁力が小さく、コイルに比べて質量の大きなマグネット２５を保持するレンズホルダ２５を駆動するための駆動力が充分でない。
【０００９】
図２４（１）は、さらに他の従来技術の対物レンズ駆動装置に用いられるコイル体１５を示す正面図であり、図２４（２）は、前記コイル体１５を示す側面図である。上述のムービングマグネット方式の光ヘッドアクチュエータ２０に用いられるコイル体２８のような、１つの磁性ヨークにフォーカシング用コイルとトラッキング用コイルとが巻回されているコイル体が形成する磁界がマグネットに有効にさせるためには、コイル体単体に関する磁気回路の磁路における磁気抵抗値を小さくすることが考えられる。このために図２４に示すコイル体１５の芯部材１６は、磁石配置領域１８に向かって突出し、対物レンズの光軸に平行な方向に互いに対面する１対の第１および第２凸部１６ａ，１６ｂにそれぞれフォーカシング用コイル１７ａ，１７ｂが巻回されるとともに、対物レンズの光軸に垂直な方向に互いに対面する１対の第３および第４凸部１６ｃ，１６ｄにそれぞれトラッキング用コイル１８ａ，１８ｂが巻回される構造となっている。
【００１０】
しかし図２４に示すようなコイル体１５でも、レンズホルダを駆動させるための駆動力を充分に得ることができず、駆動力を大きくするために、レンズホルダに保持される磁石の質量を大きくしたり磁力を大きくする必要があり、磁石の質量を大きくすると、レンズホルダの質量が大きくなり、所望の動作を行うことが困難になる。
【００１１】
したがって本発明の目的は、レンズホルダに磁石が保持される対物レンズ駆動装置であって、レンズホルダに保持される磁石片の質量および磁力を大きくすることなく、レンズホルダを駆動するために充分な駆動力を得ることができる対物レンズ駆動装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１対物レンズ、第２対物レンズ、第１永久磁石片、第２永久磁石片、第３永久磁石片および第４永久磁石片をそれぞれ保持し、前記各対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられるレンズホルダと、
各永久磁石片に対向してそれぞれ設けられる４つのコイル体であって、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が永久磁石片の一方の磁極面に向けて延出する形状に形成されるコイル体とを含み、
第１コイル体と第３コイル体とは、芯部材の両端部が軸線方向にそれぞれ並ぶフォーカシング用コイル体であり、第２コイル体と第４コイル体とは、芯部材の両端部が前記軸線まわりにそれぞれ並ぶトラッキング用コイル体であって、
第１永久磁石片、第２永久磁石片、第３永久磁石片および第４永久磁石片は、２つの磁極のうちで一方の磁極に着磁される一方の磁極面と、一方の磁極面に対して反対側であって他方の磁極に着磁される他方の磁極面とをそれぞれ有する裏表２極着磁の永久磁石片であって、前記各一方の磁極面がレンズホルダの外周部の半径方向外方に向いて、レンズホルダにそれぞれ保持され、
レンズホルダは、前記軸線に交差して第１永久磁石片の重心と第３永久磁石片の重心とを結ぶ直線と、前記軸線に交差して第２永久磁石片の重心と第４永久磁石片の重心とを結ぶ直線とが、前記軸線において直交するように、各永久磁石片をそれぞれ保持するとともに、第１対物レンズと第２対物レンズとを前記軸線まわりに周方向に９０度間隔あけて保持し、
４つのコイル体のうち、前記軸線に交差して第１コイル体と第３コイル体とを結ぶ直線と、前記軸線に交差して第２コイル体と第４コイル体とを結ぶ直線とが、前記軸線において直交するように配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置である。
【００１３】
本発明に従えば、レンズホルダは、第１および第２対物レンズおよび４つの永久磁石片を保持し、前記対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられる。４つのコイル体は、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が前記軸線に向けて延出する形状に形成される。各コイル体が、それぞれ対応する永久磁石片に対向して設けられることで、コイルに電流を流すことによって形成される磁界が、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に集中する。このようなコイル体は、たとえば一方向に延びる芯部材にコイルを巻回したコイル体を用いる場合に比べて、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に磁界をより集中して効率よく形成することができ、各永久磁石片の形状が同一の着磁構造であっても、コイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を大きくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりおよび軸線に沿って駆動する駆動力を大きくでき、レンズホルダを大きな加速度で変位駆動することができる。
また第１対物レンズと第２対物レンズとは、前記軸線まわりに周方向に９０度間隔あけてレンズホルダに保持されるので、光源からの光を第１対物レンズによって集光可能な状態から、レンズホルダを軸線まわりに９０度角変位すると、光源からの光を第２対物レンズによって集光可能な状態となる。また４つの永久磁石片および４つのコイル体は、上述した位置に配置されることで、第１対物レンズと第２対物レンズとのいずれによって光源からの光を集光する場合であっても、永久磁石片と、コイル体とが互いに対向する。
したがって２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを駆動するために充分な駆動力を得ることができ、レンズホルダを大きな加速度で変位駆動させることができる。
各フォーカシングコイル体のコイルに電流を流すことによって、前記各フォーカシング用コイル体の芯部材の一端部が一方の磁極になるとともに他端部が他方の磁極となる電磁石となり、前記フォーカシング用コイル体と、そのコイル体に対向する永久磁石片との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記各フォーカシング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線方向にスライド変位駆動する。
また各トラッキング用コイル体のコイルに電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体の芯部材の一端部が一方の磁極になるとともに他端部が他方の磁極となる電磁石となり、前記トラッキング用コイル体とそのコイル体に対向する永久磁石片との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記トラッキング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線まわりに角変位駆動する。
このようにして２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを軸線方向および軸線まわりに駆動させることができる。
また第１〜第４永久磁石片が、それぞれ対応するコイル体に対向した状態では、各永久磁石片の一方の磁極面が、コイル体の芯部材の両端部に対向して臨む。したがって各フォーカシングコイル体のコイルに電流を流すことによって、前記フォーカシング用コイル体と、そのコイル体に対向する永久磁石片の一方の磁極面との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記各フォーカシング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線方向にスライド変位駆動する。また各トラッキング用コイル体のコイルに電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体とそのコイル体に対向する永久磁石片の一方の磁極面との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記トラッキング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線まわりに角変位駆動する。
【００１４】
また本発明は、芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成され、各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいことを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成されるので、コイル体のコイルに電流を流していない状態において永久磁石片によって形成される磁界の磁束が、コイル体の強磁性材料から成る芯部材の各突起片に集中し、各突起片を通過する磁束密度が高くなり、このような磁界によって各突起片に作用する突起片から永久磁石片の一方の磁極に向かう方向の吸引力が大きくなる。この芯部材の一端部の突起片に作用する吸引力と他端部の突起片に作用する吸引力の大きさが等しいので、突起片が並ぶ方向に永久磁石片が相対的に変位しても、吸引力の反作用力が変位する前の位置に戻ろうとする復元力として各突起片に作用するので、このような位置が安定した磁気的中立位置となり、このような吸引力の反作用力によってレンズホルダを安定して支持することができる。
【００１６】
また各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいので、各突起片の寸法がわずかに異なっても、各突起片を通過する磁束の磁束密度が大きく異なることがないので、芯部材の寸法精度が磁気的中立位置に影響して、磁気的中立位置が芯部材毎にばらつくことを防ぐことができる。
【００１７】
また本発明は、第１〜第４永久磁石片は、前記軸線に平行な第１軸線を中心とする所定の曲率でそれぞれ湾曲することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、永久磁石片の曲率半径を調整することによって、永久磁石片の磁極面とコイル体の芯部材の突起片との距離を調整することができ、これによってコイル体のコイルに電流を流していない状態において、永久磁石片によって形成される磁束が、コイル体の芯部材の突起片を通過する本数、すなわち磁束密度を調整することができ、所定の復元力に設定することができる。
【００２１】
また本発明は、レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制する変位規制手段を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、変位規制手段は、レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制するので、万一レンズホルダに軸線方向に大きな力が加わっても、たとえばレンズホルダの軸線方向一方側に配置され、光源からの光が導かれる対象物にレンズホルダが衝突することを防止することができる。
【００２３】
また本発明は、対物レンズは、光源からの光を対象物に導くためのレンズであって、
レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングを有し、ハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成ることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成るので、光源からの光がハウジングによって遮断されることなく、対象物に導くことができ、さらにレンズホルダ、特に対物レンズに塵埃などが付着することを防止することができるとともに、万一レンズホルダに大きな外力が加わったときに、レンズホルダが対物レンズ駆動装置から離脱することを防止することができる。
【００２５】
また本発明は、第１〜第４永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域にそれぞれ配置されることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域に配置されるので、永久磁石片のような質量が集中する部材の軸線からの距離が、永久磁石片が対物レンズよりも外方領域に配置される場合に比べて小さくなるので、レンズホルダの軸線まわりの慣性モーメントを小さくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりに所定の角加速度で角変位駆動させるときに、レンズホルダに加える力、すなわちコイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を小さくできる。このようにコイルに作用する電磁力を小さくできるので、レンズホルダの永久磁石片の磁力を大きくする必要がない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０を示す断面図であり、図２は、対物レンズ駆動装置３０を示す断面図である。図３は、対物レンズ駆動装置３０を示す平面図である。図１は、図３の切断面線Ｓ１−Ｓ１から見た断面図であり、図２は、図３の切断面線Ｓ２−Ｓ２から見た断面図である。対物レンズ駆動装置３０は、たとえばコンパクトディスク（Compact Disc；略称：ＣＤ）およびデジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc；略称：ＤＶＤ）などの光記録媒体に記録される情報の読取り、および情報の書込みを行う光記録媒体記録再生装置に搭載され、光源からのレーザ光を光記録媒体の記録面に集光する対物レンズを駆動して、対象物である光記録媒体の記録面に垂直な方向であるフォーカシング方向、および光記録媒体の半径方向であるトラッキング方向に、レーザ光を記録面の所定の位置に集光させるための装置である。
【００３３】
対物レンズ駆動装置３０は、レンズホルダ３１、第１コイル体である第１フォーカシング用コイル体３２、第３コイル体である第２フォーカシング用コイル体３３、第２コイル体である第１トラッキング用コイル体３４、第４コイル体である第２トラッキング用コイル体３５、支持軸３６およびベース部３７を含んで構成される。支持軸３６およびベース部３７は、非磁性材料から成る。
【００３４】
レンズホルダ３１は、ベース部３７に軸線Ｌ３６方向一端部が固定されて立設する支持軸３６によって、レンズホルダ３１が保持する第１および第２対物レンズ３８，３９の光軸に平行な支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位自在に、かつ軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に支持される。レンズホルダ３１の軸線は軸線Ｌ３６と同軸である。レンズホルダ３１は、略有底円筒状に形成されるホルダ基部３１ａの底部に、ホルダ基部３１ａの軸線と同軸の挿通孔３１ｂがホルダ基部３１ａを前記軸線方向に貫通して形成され、前記挿通孔３１ｂに支持軸３６が挿通されることによって、レンズホルダ３１が支持される。またレンズホルダ３１は、ホルダ基部３１ａの外周部に第１、第２、第３および第４マグネット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ（以後、これらのマグネットのいずれかを指すとき、単に「マグネット４０」と表記することがある）を保持する。
【００３５】
図４は、マグネット４０を示す斜視図である。マグネット４０は、略直方体形状であり、一側面が一方の磁極、たとえばＮ極に着磁される第１磁極面４１と、前記一側面と平行な他側面、すなわち前記一側面を正面としたときに背面となる他側面が、他方の磁極、たとえばＳ極に着磁される第２磁極面４２とを有する、表裏２極着磁の永久磁石片である。マグネット４０は、図１〜図３に示すように、レンズホルダ３１の外周部に、第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１が、半径方向外方に臨み、第１マグネット４１ａの重心、軸線Ｌ３６および第３マグネット４０ｃの重心を結ぶ直線と、第２マグネット４０ｂの重心、軸線Ｌ３６および第４マグネット４０ｄの重心を結ぶ直線とが直交するようにして配置される。
【００３６】
図５は、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３を示す斜視図であり、図６は、第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５を示す斜視図である。第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、たとえば鉄などの強磁性材料から成る芯部材４３と、前記芯部材４３に巻回されるコイル４４とを含んで構成される。芯部材４３の形状は、詳細に述べると、一方向に垂直な断面形状がコの字状に形成されており、一端部４３ａおよび他端部４３ｂがともに前記一方向に垂直な方向に延出する。コイル４４は、詳細に述べると、一端部４３ａ、他端部４３ｂおよび一端部４３ａと他端部４３ｂとの間の中央部４３ｃに、一端部４３ａから他端部４３ｂに向かって一様な巻回方向に巻回される（以後、一端部４３ａと他端部４３ｂとをあわせて「両端部４３ａ，４３ｂ」と表記することがある）。
【００３７】
第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、ベース部３７のレンズホルダ３１よりも半径方向外方に、各フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されて固定される。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、ベース部３７のレンズホルダ３１よりも半径方向外方に、各トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されて固定される。このとき第１フォーカシング用コイル体３２、軸線Ｌ３６および第２フォーカシング用コイル体３３を結ぶ直線と、第１トラッキング用コイル体３４、軸線Ｌ３６および第２トラッキング用コイル体３５を結ぶ直線とは直交する。
【００３８】
レンズホルダ２２に保持される第１対物レンズ３８は、たとえばＣＤに記録される情報を読取るための波長が７８０［ｎｍ］のレーザ光をＣＤの記録面に集光するときに用いられる。このときレンズホルダ２２は、第１マグネット４０ａが第１フォーカシング用コイル体３２に対向し、第２マグネット４０ｂが第１トラッキング用コイル体３４に対向し、第３マグネット４０ｃが第２フォーカシング用コイル体３３に対向し、第４マグネット４０ｄが第２トラッキング用コイル体３５に対向するように配置される。
【００３９】
このように配置されるレンズホルダ２２において、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３のコイル４４に電流を流すことによって、前記フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記フォーカシング用コイル体３２，３３と第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃとの間の磁気的作用によって、第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃが前記フォーカシング用コイル体３２，３３の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向にスライド変位駆動する。またこのとき、第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のコイル４４に電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記トラッキング用コイル体３４，３５と第２および第４マグネット４０ｂ，４０ｄとの間の磁気的作用によって、第２および第４マグネット４０ｂ，４０ｄが前記トラッキング用コイル体３４，３５の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位駆動する。
【００４０】
レンズホルダ２２に保持される第２対物レンズ３９は、たとえばＤＶＤに記録される情報を読取るための波長が６５０［ｎｍ］のレーザ光をＤＶＤの記録面に集光するときに用いられる。このときレンズホルダ２２は、第１マグネット４０ａが第１トラッキング用コイル体３４に対向し、第２マグネット４０ｂが第２フォーカシング用コイル体３３に対向し、第３マグネット４０ｃが第２トラッキング用コイル体３５に対向し、第４マグネット４０ｄが第１フォーカシング用コイル体３２に対向するように配置される。
【００４１】
このように配置されるレンズホルダ２２において、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３のコイル４４に電流を流すことによって、前記フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記フォーカシング用コイル体３２，３３と第４および第２マグネット４０ｄ，４０ｂとの間の磁気的作用によって、第４および第２マグネット４０ｄ，４０ｂが前記フォーカシング用コイル体３２，３３の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向にスライド変位駆動する。またこのとき、第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のコイル４４に電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記トラッキング用コイル体３４，３５と第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃとの間の磁気的作用によって、第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃが前記トラッキング用コイル体３４，３５の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位駆動する。
【００４２】
第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３のコイル４４に電流が流れていないとき、前記フォーカシング用コイル体３２，３３に対向するマグネット４０によって形成される磁界によって前記フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂがマグネット４０とは異なる磁極、たとえばＳ極に磁化されて、前記フォーカシング用コイル体３２，３３とマグネット４０とが互いに吸引し合うことによって、前記フォーカシング用コイル体３２，３３に対向するマグネット４０は、前記フォーカシング用コイル体３２に対して磁気的中立位置に配置される。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のコイル４４に電流が流れていないとき、前記トラッキング用コイル体３４，３５に対向するマグネット４０によって形成される磁界によって前記トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂがマグネット４０とは異なる磁極、たとえばＳ極に磁化されて、前記トラッキング用コイル体３４，３５とマグネット４０とが互いに吸引し合うことによって、前記トラッキング用コイル体３４，３５に対向するマグネット４０は、前記トラッキング用コイル体３２に対して磁気的中立位置に配置される。
【００４３】
以上のように第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０によれば、レンズホルダ３２は、第１および第２対物レンズ３８，３９および第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄを保持し、前記対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６まわりに角変位自在に、かつ前記軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に設けられる。第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、強磁性材料から成る芯部材４３に、一端部４３ａから他端部４３ｂに向かって一様な巻回方向にコイル４４が巻回され、芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂがマグネット４０の第１磁極面４１に向けて延出する形状に形成されて、マグネット４０に対向して設けられるので、コイル４４に電流を流すことによって形成される磁界が、マグネット４０の第１磁極面４１に臨む領域に集中する。このような第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、たとえば一方向に延びる芯部材にコイルを巻回したコイル体を用いる場合に比べて、マグネット４０の第１磁極面４１に臨む領域に磁界をより集中して効率よく形成することができ、コイル４４に作用する電磁力、換言すればマグネット４０に作用する前記電磁力の反作用力を大きくすることができる。これによってレンズホルダ３１を軸線Ｌ３６まわりおよび軸線Ｌ３６に沿って駆動する駆動力を大きくでき、レンズホルダ３１は大きな加速度で駆動することができる。
【００４４】
第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置４０において、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３は軸線Ｌ３６に関して軸対象となるように配置するとしたが、完全に軸対象にすることなく、 第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３と前記フォーカシング用コイル体３２，３３に対向するマグネット４０との間の磁気的作用がある程度作用するような位置および向きに配置するようにしてもよい。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は軸線Ｌ３６に関して軸対象となるように配置するとしたが、完全に軸対象にすることなく、 第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５と前記トラッキング用コイル体３４，３５に対向するマグネット４０との間の磁気的作用がある程度作用するような位置および向きに配置するようにしてもよい。
【００４５】
図７は、本発明の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａに搭載されるコイル体４５およびマグネット４０を示す平面図である。第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５を除く構成は同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａの第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ（第２の実施の形態および後述する第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａ，３０Ｂにおいて、これらのコイル体３２Ａ，３３Ａ，３４Ａ，３５Ａをまとめて単に「コイル体４５」と表記することがある）は、たとえば鉄などの強磁性材料から成る芯部材４６と、前記芯部材４６に巻回されるコイル４４とを含んで構成される。芯部材４６の形状は、大略的には、一方向に垂直な断面形状がコの字状に形成される、一端部４６ａおよび他端部４６ｂがともに前記一方向に垂直な方向に延出し、それらの先端に向かうにつれて断面積が縮小するように形成される。さらに一端部４６ａおよび他端部４７ｂには、芯部材４６の残余の部分よりも断面積が小さく、一端部４６ａおよび他端部４７ｂが延出する方向に向かって突出する、詳細には直方体形状の突起片４６ａ，４７ｂがそれぞれ形成される。コイル４４は、詳細に述べると、一端部４６ａ、他端部４６ｂおよび一端部４６ａと他端部４６ｂとの間の中央部４６ｃに、一端部４６ａから他端部４６ｂに向かって一様な巻回方向に巻回される（以後、一端部４６ａと他端部４６ｂとをあわせて「両端部４６ａ，４６ｂ」と表記することがある）。
【００４７】
コイル体４５は、一端部４６ａおよび他端部４６ｂが軸線Ｌ３６方向に並ぶようにしてベース部３７に配置することによって、第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａとなる。またコイル体４５は、一端部４６ａおよび他端部４６ｂが軸線Ｌ３６方向に垂直な方向に並ぶようにしてベース部３７に配置することによって、第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａとなる。本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａのベース部３７における配置は、図３に示すように、第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のベース部３７における配置と同様である。
【００４８】
図７に示すように、レンズホルダ２２のマグネット４０がコイル体４５の芯部材４６の突起片４６ａ，４６ｂに対向する位置に配置されると、コイル４４に電流が流れていない状態では、マグネット４０によって形成される磁界のおける磁束は、突起片４７ａ，４７ｂに集中し、突起片４７ａ，４７ｂを通過する磁束の磁束密度が、図５および図６に示すような第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０におけるコイル体３２，３３，３４，３５の両端部を通過する磁束の磁束密度よりも高くなる。
【００４９】
以上のように第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａによれば、芯部材４６の両端部４６，４６ｂには、マグネット４０の第１磁極面４１に向かって突出する突起片４７ａ，４７ｂが形成されるので、コイル体４５のコイル４４に電流を流していない状態においてマグネット４０によって形成される磁界の磁束が、コイル体４５の強磁性材料から成る芯部材４６の各突起片４７ａ，４７ｂに集中し、各突起片４７ａ，４７ｂを通過する磁束密度が高くなり、このような磁界によって各突起片４７ａ，４７ｂに作用する突起片４７ａ，４７ｂからマグネット４０の第１磁極面４１に向かう方向の吸引力が大きくなる。この芯部材４６の一端部４６ａの突起片４７ａに作用する吸引力と他端部４６ｂの突起片４７ｂに作用する吸引力の大きさが等しいので、突起片４７ａ，４７ｂが並ぶ方向にマグネット４０が相対的に変位しても、吸引力の反作用力が変位する前の位置に戻ろうとする復元力として各突起片４７ａ，４７ｂに作用するので、このような位置が安定した磁気的中立位置となり、このような吸引力の反作用力によってレンズホルダ３１を安定して支持することができる。
【００５０】
図８は、本発明の第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載されるコイル体４５および湾曲マグネット４８を示す平面図である。第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂは、上述の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａの第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄを除く構成は同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略する。
【００５１】
湾曲マグネット４８は、この湾曲マグネット４８によって形成される磁界において、コイル体４５の芯部材４６の両端部４６ａ，４６ｂを通過する磁束密度が所定の磁束密度になるように形状が選択されており、詳細に述べると、軸線Ｌ３６に平行な第１軸線に平行に延びるとともに、第１軸線を中心とする所定の曲率半径で湾曲して半径方向外方に臨む外方磁極面４８ａと、第１軸線に平行に延びるとともに、第１軸線を中心とする外方磁極面４８ａの曲率半径よりも小さい所定の曲率半径で湾曲して半径方向内方に臨む内方磁極面４８ｂとが形成される。湾曲マグネット４８は、外方磁極面４８ａは一方の磁極、たとえばＮ極に着磁され、内方磁極面４８ｂは他方の磁極、たとえばＳ極に着磁される永久磁石片である。湾曲マグネット４８はレンズホルダ３１の外周部に、湾曲マグネット４８の外方磁極面４８ａが、半径方向外方に臨み、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１〜第４マグネット４１ａ〜４１ｄと同様にして配置されて、レンズホルダ３１に保持される。
【００５２】
湾曲マグネット４８の曲率半径を調整することによって、湾曲マグネット４８の第１磁極面４８ａとコイル体４５の芯部材４６の突起片４７ａ，４７ｂとの距離を調整することができ、これによってコイル体４５のコイル４４に電流を流していない状態において、湾曲マグネット４８によって形成される磁束が、コイル体４５の芯部材４６の突起片４７ａ，４７ｂを通過する本数、すなわち磁束密度を調整することができる。
【００５３】
ここでレンズホルダ３１の質量をｍ、レンズホルダ３１に作用する磁気力による磁気ばねのばね定数をｋとすると、このレンズホルダ３１および磁気ばねを含む系の１次共振周波数ω0は、ω0＝(ｋ／ｍ)1/2である。この１次共振周波数ω0より低い周波数ωLでレンズホルダ３１を振動させる場合、レンズホルダ３１の振動は、磁気ばねの復元力によって制限される。また１次共振周波数ω0より高い周波数ωHでレンズホルダ３１を振動させる場合、レンズホルダ３１の振動の振幅は、ωHの２乗に反比例する。したがって１次共振周波数ω0より低い周波数ωLでレンズホルダ３１を振動させる場合、コイル４４に単位電圧を印加したときのレンズホルダ３１の軸線Ｌ３６方向および軸線Ｌ３６まわりの変位量である対電圧変位感度と、コイル４４に単位電流を流したときのレンズホルダ３１の軸線Ｌ３６方向および軸線Ｌ３６まわりの変位量である対電流変位感度とは、磁気ばねの復元力が大きくなるにつれて低くなる。
【００５４】
以上のように第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂによれば、湾曲マグネット４８は、この湾曲マグネット４８によって形成される磁界において、コイル体４５の芯部材４６の両端部４６ａ，４６ｂの突起片４７ａ，４７ｂを通過する磁束密度が所定の磁束密度になるように形状が選択されているので、所望の復元力に設定することができる。またこのように復元力を設定することによって、レンズホルダ３１の対電圧変位感度および対電流変位感度を、適切な値に調整することができる。
【００５５】
図９は、本発明の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃを示す断面図である。第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０と大略的に同様の構成であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略し。異なる構成だけを以下に説明する。支持軸３６は、軸線Ｌ３６方向に他端部にレンズホルダ３１のスライド変位を所定の範囲に規制する変位規制手段である変位規制部４９が設けられる。詳細には、変位規制部４９は、支持軸３６の外径よりも大きな寸法の外径となる円板形状であり、支持軸３６の軸線Ｌ３６と同軸にして、支持軸３６の他端部に設けられる。
【００５６】
以上のように第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃによれば、変位規制部４９は、レンズホルダ３１のスライド変位を所定の範囲に規制するので、万一レンズホルダ３１に軸線Ｌ３６方向に大きな力が加わっても、たとえばレンズホルダ３１の軸線Ｌ３６方向一方側に配置され、光源からの光が導かれる対象物にレンズホルダ３１が衝突することを防止することができる。
【００５７】
第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃにおいて、変位規制部４９は、支持軸３６に設けられるとしたが、これに限らず、たとえば支持軸３６とは別体にして、ベース部３７および各コイル体３２〜３５に設けるようにしてもよい。また変位規制部４９は、上述の第１、第２および第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｂに設けてもよい。また第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃにおいて、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５の代わりに、図７に示すような第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａのコイル体４５（第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ）を用いてもよい。
【００５８】
図１０は、本発明に関連する第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す断面図であり、図１１は、対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す平面図である。図１０は、図１１の切断面線Ｓ１０−Ｓ１０から見た断面図である。第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄは、レンズホルダ８１、コイル体８２、第１および第３コイル体であるフォーカシング用マグネット８３ａ，８３ｂ（以後、フォーカシング用マグネット８３ａ，８３ｂをまとめて、フォーカシング用マグネット８３と表記することがある）、第２および第４コイル体であるトラッキング用マグネット８４ａ，８４ｂ（以後、トラッキング用マグネット８４ａ，８４ｂをまとめて、トラッキング用マグネット８４と表記することがある）、部分磁性支持軸８５およびベース部８６を含んで構成される。ベース部８６は、非磁性材料から成る。
【００５９】
支持体である部分磁性支持軸８５は、円柱状に形成され、軸線Ｌ８５方向一端部８５ａおよび他端部８５ｂが非磁性材料からなり、一端部８５ａと他端部８５ｂとの間の中央部８５ｃが強磁性材料から成り、ベース部８６に一端部８５ａが固定されて立設する。
【００６０】
レンズホルダ８１は、部分磁性支持軸８５によって、第１および第２対物レンズ３８，３９の光軸に平行な部分磁性支持軸８５の軸線Ｌ８５まわりに角変位自在に、かつ前記軸線Ｌ８５に沿ってスライド変位自在に支持される。レンズホルダ８１の軸線は部分磁性支持軸８５の軸線Ｌ８５と同軸である。レンズホルダ８１は、略有底円筒状に形成されるホルダ基部８１ａの底部に、ホルダ基部８１ａの軸線と同軸の挿通孔８１ｂがホルダ基部８１ａを前記軸線方向に貫通して形成され、前記挿通孔８１ｂに部分磁性支持軸８５が挿通されることによって、レンズホルダ８１が支持される。第１および第２対物レンズ３８，３９は、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２対物レンズ３８，３９と同様であるので、同一の参照符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１２は、コイル体８２を示す正面図である。コイル体８２は、たとえば鉄などの強磁性材料から成る芯部材８７と、前記芯部材８７に一様な巻回方向に巻回されるコイル８８とを含んで構成される。コイル８８に矢符ｉの方向に電流を流すと、コイル８８の内側に、紙面の裏面から表面に向かう方向に磁界が発生する。またコイル８８に矢符ｉとは逆の方向に電流を流すと、コイル８８の内側に、紙面の表面から裏面に向かう方向に磁界が発生する。
【００６２】
図１３（１）は、フォーカシング用マグネット８３を示す斜視図であり、図１３（２）は、トラッキング用マグネット８４を示す斜視図である。フォーカシング用マグネット８３およびトラッキング用マグネット８４は、両面４極着磁と呼ばれる直方体状の永久磁石片であり、図１３に示すように、一側面および前記一側面に平行な（すなわち裏側の）側面は、２つの領域に分割されており、一方の領域がＮ極の磁極面となり、他方の領域がＳ極の磁極面となる。
【００６３】
図１１に示すように、フォーカシング用マグネット８３は、図１３（１）に示すように、コイル体８２に臨む一側面である縦並び磁極面８９の軸線Ｌ８５方向一方側の領域ＳｆがＳ極となるように、前記縦並び磁極面８９の軸線方向他方側の領域Ｎ１がＮ極となるように配置されて、レンズホルダ８１のホルダ基部８１ａの外周部に保持される。トラッキング用マグネット８４は、図１３（２）に示すように、コイル体８２に臨む一側面である横並び磁極面９０の、軸線Ｌ８５を中心とする仮想円筒面の周方向一方側の領域ＮｔがＮ極となるように、前記横並び磁極面９０の軸線Ｌ１０を中心とする仮想円筒面の周方向他方側の領域ＳｔがＳ極となるように配置されて、レンズホルダ８１のホルダ基部８１ａの外周部に保持される。
【００６４】
さらに詳細には、フォーカシング用マグネット８３ａ，８３ｂは、各縦並び磁極面８９が、半径方向外方に臨み、軸線Ｌ８５に対して対象に配置され、トラッキング用マグネット８４ａ，８４ｂは、各横並び磁極面９０が、半径方向外方に臨み、軸線Ｌ８５に対して対象に配置され、フォーカシング用マグネット８３の各縦並び磁極面８９に垂直かつ軸線Ｌ８１に直交する直線と、トラッキング用マグネット８４の各横並び磁極面９０に垂直かつ軸線Ｌ８１に直交する直線とは直交する。
【００６５】
４個のコイル体８２は、図１１に示すように、レンズホルダ８１が部分磁性支持軸８５によって支持されている状態で、レンズホルダ８１よりも半径方向外方に、コイル８８に電流を流したときに磁極となる各コイル体８２の一端部が、それぞれフォーカシング用マグネット８３およびトラッキング用マグネット８４の各磁極面８９，９０に臨むようにして配置されてベース部８６に固定される。
【００６６】
部分磁性支持軸８５は、詳細に述べると、強磁性材料から成る中央部８５ｃの軸線Ｌ８５方向の寸法は、レンズホルダ８１の軸線方向の寸法よりも小さく、レンズホルダ８１が上述のように部分磁性支持軸８５によって支持されている状態では、前記中央部８５ｃ全体がレンズホルダ８１の挿通孔８１ｂによって覆われる。
【００６７】
レンズホルダ８１が支持される状態において、コイル体８２のコイル８８に電流を流すことによって、コイル体８２と、レンズホルダ８１の各マグネット８３，８４と、部分磁性支持軸８５の中央部８５とを通過する磁気回路の磁路Ｌ１０が形成される。
【００６８】
図１４は、第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄの部分磁性支持軸８５を、強磁性支持軸９９に変更した対物レンズ駆動装置３０Ｘを示す断面図である。対物レンズ駆動装置３０Ｘにおいて、全体が強磁性体材料から成る強磁性支持軸９９によってレンズホルダ８１を支持する場合、コイル８８に電流を流したときにコイル体８２と強磁性支持軸８５とによって形成される磁気回路には、コイル体８２と強磁性支持軸９９の軸線Ｌ９９方向中央部とを通過する第１磁路Ｌ１１、およびコイル体８２と強磁性支持軸９９の軸線Ｌ９９方向他端部とを通過する第２磁路Ｌ１２が存在する。このように磁路が２つ存在し、そのうち第１磁路Ｌ１１だけがレンズホルダ８１のマグネット８３，８４を通過するので、図１０に示すように１つの磁路Ｌ１０がマグネット８３，８４を通過する場合に比べて、コイル体８２とマグネット８３，８４との間の磁気的作用が小さくなり、レンズホルダ８１を駆動する駆動力が小さくなる。
【００６９】
以上のように第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄによれば、レンズホルダ８１は、対物レンズ３８，３９ならびにフォーカシング用マグネット８３およびトラッキング用マグネット８４を保持し、部分磁性支持軸８５は、レンズホルダ８１を対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ８５まわりに角変位自在に、かつ前記軸線Ｌ８５に沿ってスライド変位自在に支持するとともに、一部分である中央部８５ｃが強磁性材料から成り、残余の部分である一端部８５ａおよび他端部８５ｂが非磁性材料から成る。コイル体８２は、部分磁性支持軸８５の中央部８５ｃとともに磁気回路を形成し、この磁気回路の磁路Ｌ１０がマグネット８３，８４を通過するように設けられる。このようにコイル体８２と部分磁性支持軸８５の中央部８５ｃとによって、磁気回路を磁路Ｌ１０がマグネット８３，８４を通過するように形成するので、コイル体８２のコイル８８に電流を流したときに形成される磁界を確実にマグネット８３，８４に集中させることができる。これによってコイル体８２によって形成される磁界を有効に利用することができ、レンズホルダ８１を駆動させるための所望の磁力を得ることができる。
【００７０】
第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄにおいて、部分磁性支持軸８５の他端部８５ｂに、図９に示す上述の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃの変位規制部４９を設けるようにしてもよい。
【００７１】
図１５は、本発明の第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅを示す断面図である。第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の構成と大略的に同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略し、以下に異なる構成だけを説明する。本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅは、レンズホルダ３１を収容する気密な収容空間を形成するハウジング５３を有する。ハウジング５３は、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向一端部を固定するとともに、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５が配置されて固定されるベース部５４と、レンズホルダ３１よりも支持軸３６の一端部から他端部に向かう軸線Ｌ３６方向、すなわち光源からのレーザ光が各対物レンズ３８，３９によって導かれる方向寄りに、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向他端部を固定するカバー体５５とによって構成される。
【００７２】
ベース部５４は、少なくとも光源と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分が、透光性を有する材料から成る。カバー体５５は、少なくとも対象物と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分が、透光性を有する材料から成り、残余の部分は、たとえば繊維強化樹脂などの硬質の材料から成る基板である。またカバー体５５の硬質の材料から成る部分は、一表面に配線であるランド５６がプリントされるプリント配線基板であり、このランド５６から各コイル体３２〜３５に電流を供給するための供給線５７が設けられる。
【００７３】
以上のように第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅによれば、レンズホルダ３１を収容する気密な収容空間を形成するハウジング５６は、少なくとも光源と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分および対象物と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分が、透光性を有する材料から成るので、光源からの光がハウジング５６によって遮断されることなく、対象物に導くことができ、さらにレンズホルダ３１、特に対物レンズ３８，３９に塵埃などが付着することを防止することができるとともに、万一レンズホルダ３１に大きな外力が加わったときに、レンズホルダ３１が対物レンズ駆動装置３８，３９から離脱することを防止することができる。
【００７４】
また本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅによれば、ハウジング５３のカバー体５５の一部分がプリント配線基板となっているので、コイル配線用の配線基板を別途設ける必要がない。
【００７５】
第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅにおいて、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５の代わりに、図７に示すような第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａのコイル体４５（第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ）を用いてもよい。また第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅにおいて、マグネット４０の代わりに、図８に示す第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載される湾曲マグネット４８を用いてもよい。
【００７６】
図１６は、本発明の第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆを示す断面図である。第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の構成と大略的に同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略し、異なる構成について以下に説明する。
【００７７】
レンズホルダ５８は、ベース部３７に軸線Ｌ３６方向一端部が固定されて立設する支持軸３６によって、第１および第２対物レンズ３８，３９の光軸に平行な支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位自在に、かつ軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に支持される。レンズホルダ５８の軸線は軸線Ｌ３６と同軸である。レンズホルダ５８は、略円筒状に形成されるホルダ基部５８ａの底部に、ホルダ基部５８ａの軸線と同軸の挿通孔５８ｂがホルダ基部５８ａを前記軸線方向に貫通して形成されるとともに、レンズホルダ５８が支持軸３６に支持されている状態で、ホルダ基部３１ａの対物レンズ３８，３９よりも軸線Ｌ３６寄りの内方領域に、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向一端側に開放する、前記軸線Ｌ３６に同軸な円筒形状の凹所５９が形成される。レンズホルダ５８は、前記挿通孔５８ｂに支持軸３６が挿通されることによって、支持軸３６に支持される。
【００７８】
またレンズホルダ５８は、第１対物レンズ３８、第２対物レンズ３９を保持する。さらにレンズホルダ５８は、ホルダ基部３１ａの対物レンズ３８，３９よりも軸線Ｌ３６寄りの内方領域に、第１、第２、第３および第４マグネット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを保持する。このとき第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄは、第１磁極面４１が凹所５９に臨むように配置され保持される。
【００７９】
第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、レンズホルダ５８の凹所５９に嵌まり込み、各フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されてベース部３７に固定される。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、レンズホルダ５８の凹所５９に嵌まり込み、各トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されてベース部３７に固定される。このとき第１フォーカシング用コイル体３２、軸線Ｌ３６および第２フォーカシング用コイル体３３を結ぶ直線と、第１トラッキング用コイル体３４、軸線Ｌ３６および第２トラッキング用コイル体３５を結ぶ直線とは、互いに交差する。
【００８０】
以上のように第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆによれば、マグネット４０は、対物レンズ３８，３９よりも軸線Ｌ３６寄りの内方領域に配置されるので、マグネット４０のような質量が集中する部材の軸線からの距離が、マグネット４０が対物レンズ３８，３９よりも外方領域に配置される場合に比べて小さくなるので、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりの慣性モーメントを小さくすることができる。これによってレンズホルダ５８を軸線Ｌ３６まわりに所定の角加速度で角変位駆動させるときに、レンズホルダ５８に加える力、すなわちコイル４４に作用する電磁力、換言すればマグネット４０に作用する前記電磁力の反作用力を小さくできる。このようにコイル４４に作用する電磁力を小さくできるので、レンズホルダ５８のマグネット４０の磁力を大きくする必要がない。
【００８１】
第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆにおいて、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５の代わりに、図７に示すような第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａのコイル体４５（第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ）を用いてもよい。また第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆにおいて、支持軸３６の他端部に、図９に示す上述の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃの変位規制部４９を設けるようにしてもよい。また第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆにおいて、マグネット４０の代わりに、図８に示す第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載される湾曲マグネット４８を用いてもよい。
【００８２】
図１７は、本発明に関連する第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇを示す断面図であり、図１８は、対物レンズ駆動装置３０Ｇに搭載される円筒状コイル体６０を示す斜視図である。第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇは、上述の第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆの第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３を除く構成は同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略する。
【００８３】
本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇは、レンズホルダ５８を、対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位駆動するための円筒状コイル体６０を有する。円筒状コイル体６０は、レンズホルダ５８の凹所５９に嵌まり込んで配置されてベース部３７に固定され、このように固定される状態で、図１８に示すように、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりに巻回されるコイル６１と、前記コイル６１よりも半径方向外方に、強磁性材料から成り、軸線Ｌ３６に同軸な円筒形状のヨーク６２とを有する。円筒状コイル体６０のコイル６１に電流を流すことによって、軸線Ｌ３６に平行な磁束が円筒状コイル体６０の半径方向内方に形成され、マグネット４０と間の磁気的作用によってレンズホルダ５８を、軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位駆動する。
【００８４】
以上のように第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇによれば、レンズホルダ５８は、対物レンズ３８，３９およびマグネット４０を保持し、前記対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に設けられ、円筒状コイル体６０は、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりに巻回されるコイル６１を有し、マグネット４０と間の磁気的作用によってレンズホルダ５８を、対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位駆動するので、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりにコイル６１を巻回することによって、コイル６１に電流を流したときにマグネット４０の磁界によってコイル６１が受ける磁気力を、効率よく軸線Ｌ３６方向に作用させることができる。また円筒状コイル体６０は、コイル６１よりも半径方向外方に、強磁性材料から成り、軸線Ｌ３６に同軸な円筒形状のヨーク６２を有するので、コイル６１が受ける磁気力をさらに強くすることができる。
【００８５】
第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇにおいて、支持軸３６の他端部に、図９に示す上述の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃの変位規制部４９を設けるようにしてもよい。
【００８６】
図１９は、本発明に関連する実施の他の形態の磁石取付装置７０を示す平面図である。磁石取付装置７０は、上述の第１〜第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ〜３０Ｇのレンズホルダ３１，５８，８１にマグネット４０，４８，８３，８４を取り付けるときに、マグネット４０，４８，８３，８４の位置決めをする装置である。本実施の形態の磁石取付装置７０において、上述の第１、第２、第４および第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅのレンズホルダ３１に、マグネット４０を取り付ける場合について説明する。
【００８７】
上述の第１、第２、第４および第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅのレンズホルダ３１には、第１および第２対物レンズ３８，３９を半径方向に変位自在にしてそれぞれ保持する第１レンズ保持部３８ａおよび第２レンズ保持部３９ａ、ならびに第１、第２、第３および第４マグネット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄをそれぞれ保持する第１、第２、第３および第４マグネット保持部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが形成されている。
【００８８】
磁石取付装置７０は、支持構造体７２、位置決め部材７３、ならびに第１、第２、第３および第４吸引力発生体７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄを含んで構成される。支持構造体７２は、所定の基準軸線Ｌ７２を軸線とする円柱状に形成され、レンズホルダ３１を、レンズホルダ３１の軸線と基準軸線Ｌ７２とが一致する状態で支持する。位置決め部材７３は、基準軸線Ｌ７２に同軸な軸線を有する円筒状であって、その内周面は、支持構造体７２に支持されたレンズホルダ３１の各マグネット保持部７１ａ〜７１ｄに半径方向外方からそれぞれ臨み、基準軸線Ｌ７２を中心とする一仮想円筒面上に配置される外周面である位置決め用当接面７４を有する。
【００８９】
第１〜第４吸引力発生体７５ａ〜７５ｄは、レンズホルダ３１が支持構造体７２によって支持されている状態で、位置決め部材７３の位置決め用当接面７４よりも半径方向外方に設けられ、レンズホルダ３１の第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１にそれぞれ臨むようにして配置される。第１〜第４吸引力発生体７５ａ〜７５ｄは、支持構造体７２に支持されたレンズホルダ３１の各マグネット保持部７１ａ〜７１ｄに保持されるマグネット４０ａ〜４０ｄを半径方向外方に吸引する吸引力を発生する、たとえば磁石片および電磁石で実現される。
【００９０】
以上のように本実施の形態の磁石取付装置７０によれば、支持構造体７２によって、レンズホルダ３１をレンズホルダ３１の軸線と所定の基準軸線Ｌ７２とが一致する状態で支持し、吸引力発生体７５ａ〜７５ｄによって、レンズホルダ３１のマグネット保持部７１ａ〜７１ｄに保持されるマグネット４０ａ〜４０ｄを半径方向外方に吸引して、マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１を位置決め部材７３の位置決め用当接面７４に当接させることによって、マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１を、基準軸線Ｌ７２を中心とする一仮想円筒面上に配置することができる。これによってレンズホルダ３１の寸法誤差に起因する、マグネット４０の取付位置の誤差をなくして、マグネット４０の第１磁極面４１を所定の位置に確実に配置することで、レンズホルダ３１を対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅに搭載するときに、各マグネット４０と各コイル体３２〜３５との磁気的作用を等しくすることができる。このように各マグネット４０が所定の位置に配置されたレンズホルダ３１を対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅに搭載することによって、レンズホルダ３１に所望の動作をさせることができる。
【００９１】
本実施の形態の磁石取付装置７０は、上述の第３、第５、第７および第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂ，３０Ｄ，３０Ｆ，３０Ｇのレンズホルダ３１，５８，８１のマグネット４０，８３，８４の取付を行うときに用いてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、レンズホルダは、第１および第２対物レンズおよび４つの永久磁石片を保持し、前記各対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられる。コイル体は、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が永久磁石片の一方の磁極面に向けて延出する形状に形成されて、永久磁石片に対向して設けられるので、コイルに電流を流すことによって形成される磁界が、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に集中する。このようなコイル体は、たとえば一方向に延びる芯部材にコイルを巻回したコイル体を用いる場合に比べて、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に磁界をより集中して効率よく形成することができ、各永久磁石片が同一の着磁構造であっても、コイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を大きくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりおよび軸線に沿って駆動する駆動力を大きくでき、レンズホルダは大きな加速度で駆動することができる。
また第１対物レンズと第２対物レンズとのいずれによって光源からの光を集光する場合であっても、永久磁石片と、コイル体とが互いに対向する。したがって２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを駆動するために充分な駆動力を得ることができ、レンズホルダを大きな加速度で変位駆動させることができる。
また第１コイル体および第３コイル体が、フォーカシングコイル体となり、第２コイル体および第４コイル体が、トラッキング用コイル体となることで、２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを軸線方向および軸線まわりに駆動させることができる。
【００９３】
また本発明によれば、芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成されるので、コイル体のコイルに電流を流していない状態において永久磁石片によって形成される磁界の磁束が、コイル体の強磁性材料から成る芯部材の各突起片に集中し、各突起片を通過する磁束密度が高くなり、このような磁界によって各突起片に作用する突起片から永久磁石片の一方の磁極に向かう方向の吸引力が大きくなる。この芯部材の一端部の突起片に作用する吸引力と他端部の突起片に作用する吸引力の大きさが等しいので、突起片が並ぶ方向に永久磁石片が相対的に変位しても、吸引力の反作用力が変位する前の位置に戻ろうとする復元力として各突起片に作用するので、このような位置が安定した磁気的中立位置となり、このような吸引力の反作用力によってレンズホルダを安定して支持することができる。また各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいので、各突起片の寸法がわずかに異なっても、各突起片を通過する磁束の磁束密度が大きく異なることがないので、芯部材の寸法精度が磁気的中立位置に影響して、磁気的中立位置が芯部材毎にばらつくことを防ぐことができる。
【００９４】
また本発明によれば、永久磁石片の曲率半径を調整することによって、永久磁石片の磁極面とコイル体の芯部材の突起片との距離を調整することができ、これによってコイル体のコイルに電流を流していない状態において、永久磁石片によって形成される磁束が、コイル体の芯部材の突起片を通過する本数、すなわち磁束密度を調整することができ、所定の復元力に設定することができる。
【００９６】
また本発明によれば、変位規制手段は、レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制するので、万一レンズホルダに軸線方向に大きな力が加わっても、たとえばレンズホルダの軸線方向一方側に配置され、光源からの光が導かれる対象物にレンズホルダが衝突することを防止することができる。
【００９７】
また本発明によれば、レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成るので、光源からの光がハウジングによって遮断されることなく、対象物に導くことができ、さらにレンズホルダ、特に対物レンズに塵埃などが付着することを防止することができるとともに、万一レンズホルダに大きな外力が加わったときに、レンズホルダが対物レンズ駆動装置から離脱することを防止することができる。
【００９８】
また本発明によれば、永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域に配置されるので、永久磁石片のような質量が集中する部材の軸線からの距離が、永久磁石片が対物レンズよりも外方領域に配置される場合に比べて小さくなるので、レンズホルダの軸線まわりの慣性モーメントを小さくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりに所定の角加速度で角変位駆動させるときに、レンズホルダに加える力、すなわちコイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を小さくできる。このようにコイルに作用する電磁力を小さくできるので、レンズホルダの永久磁石片の磁力を大きくする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０を示す断面図である。
【図２】対物レンズ駆動装置３０を示す断面図である。
【図３】対物レンズ駆動装置３０を示す平面図である。
【図４】マグネット４０を示す斜視図である。
【図５】第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３を示す斜視図である。
【図６】第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａに搭載されるコイル体４５およびマグネット４０を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載されるコイル体４５および湾曲マグネット４８を示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃを示す断面図である。
【図１０】 本発明に関連する第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す断面図である。
【図１１】対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す平面図である。
【図１２】コイル体８２を示す正面図である。
【図１３】図１３（１）は、フォーカシング用マグネット８３を示す斜視図であり、図１３（２）は、トラッキング用マグネット８４を示す斜視図である。
【図１４】第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄの支持軸５１を、強磁性材料から成る強磁性支持軸５２に変更した対物レンズ駆動装置３０Ｘを示す断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅを示す断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆを示す断面図である。
【図１７】 本発明に関連する第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇを示す断面図である。
【図１８】対物レンズ駆動装置３０Ｇに搭載される円筒状コイル体６０を示す斜視図である。
【図１９】 本発明に関連する実施の形態の磁石取付装置７０を示す平面図である。
【図２０】従来技術である対物レンズ駆動装置１を示す平面図である。
【図２１】図２１（１）は、フォーカシング用磁石片３を示す斜視図であり、図２１（２）は、トラッキング用磁石片４を示す斜視図である。
【図２２】フォーカシング用コイル体８を示す正面図である。
【図２３】他の従来の技術である特開平１０−３０２２７４号公報の従来の技術に開示される光ヘッド用アクチュエータ２０を示す斜視図である。
【図２４】図２４（１）は、さらに他の従来技術の対物レンズ駆動装置に用いられるコイル体１５を示す正面図であり、図２４（２）は、前記コイル体１５を示す側面図である。
【符号の説明】
３０，３０Ａ〜３０Ｇ 対物レンズ駆動装置
３１，５８，８１ レンズホルダ
３２，３３，３４，３５，４５，５０，８２ コイル体
３６，５１，８５ 支持軸
３８，３９ 対物レンズ
４０，４８，８３，８４ マグネット
４３，４６，８７ 芯部材
４４，８２ コイル
４７ 突起片
４９ 変位規制部
５３ ハウジング
６０ 円筒状コイル体
６１ コイル
７０ 磁石取付装置
７１ マグネット保持部
７２ 支持構造体
７３ 位置決め部材
７４ 位置決め用当接面
７５ 吸引力発生体
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に記録される情報の読取り、および光記録媒体への情報の書込みを行う光記録媒体再生装置に搭載される、対物レンズを駆動する対物レンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は、従来技術である対物レンズ駆動装置１を示す平面図である。対物レンズ駆動装置１において、第１対物レンズ６および第２対物レンズ７を保持するレンズホルダ５が、ベース部２に立設する支持軸１０によって、支持軸１０の第１および第２対物レンズ６，７の光軸に平行な軸線Ｌ１０方向にスライド変位自在に、かつ前記軸線Ｌ１０まわりに角変位自在に支持される。またレンズホルダ５は、１対のフォーカシング用コイル体８および１対のトラッキング用コイル体９を保持する。レンズホルダ５が支持軸１０によって支持されている状態で、ベース部２には、レンズホルダ５のフォーカシング用コイル体８に半径方向外方から臨む一対のフォーカシング用磁石片３、およびトラッキング用コイル体９に半径方向外方から臨む一対のトラッキング用磁石片４が配置されて固定される。このようにレンズホルダ５にコイル体８，９が保持され、ベース部２に磁石片３，４が固定され、レンズホルダ５が支持軸１０にスライド変位および角変位するので、この対物レンズ駆動装置１は、ムービングコイル方式の軸摺動タイプであると呼ばれる。
【０００３】
図２１（１）は、フォーカシング用磁石片３を示す斜視図であり、図２１（２）は、トラッキング用磁石片４を示す斜視図である。フォーカシング用磁石片３およびトラッキング用磁石片４は、両面４極着磁と呼ばれる直方体状の永久磁石片である。フォーカシング用磁石片３は、レンズホルダ５のフォーカシング用コイル８に臨む磁極面の軸線方向一方側の領域Ｎ１がＮ極となるように、前記一磁極面の軸線方向他方側の領域Ｓ１がＳ極となるようにして配置される。トラッキング用磁石片４は、レンズホルダ５のトラッキング用コイル体９に臨む磁極面の軸線を中心とする仮想円筒面の周方向一方側の領域Ｎ２がＮ極となるように、前記一磁極面の軸線Ｌ１０を中心とする仮想円筒面の周方向他方側の領域Ｓ２がＳ極となるようにして配置される。
【０００４】
図２２は、フォーカシング用コイル体８を示す正面図である。フォーカシング用コイル体８およびトラッキング用コイル体９は、強磁性材料から成る芯部材１１と、前記芯部材１１に巻回されるコイル１２から成る。コイル１２に矢符Ｔの方向に電流を流すと、コイル１２の内側に、紙面の裏面から表面に向かう方向に磁界が発生する。このフォーカシング用コイル体８とフォーカシング用磁石片３との磁気的作用によって、レンズホルダ５が軸線Ｌ１０方向にスライド変位駆動して、光ディスクなどの対象物の表面に第１対物レンズ６によって光源からの光を集光させるためのフォーカシングを行う。またトラッキング用コイル体９とトラッキング用磁石片４との磁気的作用によって、レンズホルダ５が軸線Ｌ１０まわりに角変位駆動して、光源からの光の光ディスクの半径方向の集光位置を調整するトラッキングを行う。すなわちコイル体８，９は、フォーカシングおよびトラッキングの両方で用いられる。
【０００５】
またレンズホルダ５を軸線Ｌ１０まわりに時計回りに９０度角変位させることによって、光源からの光を第２対物レンズ７によって光ディスクの表面に集光するように切換える。このときフォーカシング用コイル体８がトラッキング用磁石片４に臨み、トラッキング用コイル体９がフォーカシング用磁石片３に臨むように配置され、フォーカシング用コイル体８とトラッキング用磁石片４との磁気的作用によってトラッキングが行われ、トラッキング用コイル体９とフォーカシング用磁石片３との磁気的作用によってフォーカシングが行われる。
【０００６】
図２３は、他の従来の技術である特開平１０−３０２２７４号公報の従来の技術に開示される光ヘッド用アクチュエータ２０を示す斜視図である。光ヘッド用アクチュエータ２０は、支持台２１に一対のコイル体２８が固定され、レンズホルダ２２にマグネット２５が保持され、レンズホルダ２２が支軸２７にスライド変位および角変位するムービングマグネット方式の軸摺動タイプである。コイル体２８は、磁性ヨークと、前記磁性ヨークまわりに、一方向に巻回するフォーカシング用コイルと、前記一方向に交差する方向に巻回するトラッキング用コイルとから成る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２０に示すような従来の技術のムービングコイル方式の対物レンズ駆動装置１では、レンズホルダ５にフォーカシング用コイル体８およびトラッキング用コイル体９が保持されるので、これらのコイル体８，９に電流を与えるためのフレキシブル配線などを備える必要があるので、このようなフレキシブル配線によって、レンズホルダ５の変位駆動が妨げられ、所望の動作ができない。
【０００８】
図２３に示すような他の従来のムービングマグネット方式の光ヘッド用アクチュエータ２０では、レンズホルダ２２にフレキシブル配線を備える必要がないので、レンズホルダ２２の動作がムービングコイル方式に比べて良好となるが、１つの磁性ヨークにフォーカシング用コイルとトラッキング用コイルとが巻回されているので、これら２つのコイルが１つのマグネット２５に対向することになり、これら２つのコイルが形成する磁界がマグネット２５に有効に作用することができない、すなわちこれら２つのコイルとマグネット２５との磁気的作用によって発生する磁力が小さく、コイルに比べて質量の大きなマグネット２５を保持するレンズホルダ２５を駆動するための駆動力が充分でない。
【０００９】
図２４（１）は、さらに他の従来技術の対物レンズ駆動装置に用いられるコイル体１５を示す正面図であり、図２４（２）は、前記コイル体１５を示す側面図である。上述のムービングマグネット方式の光ヘッドアクチュエータ２０に用いられるコイル体２８のような、１つの磁性ヨークにフォーカシング用コイルとトラッキング用コイルとが巻回されているコイル体が形成する磁界がマグネットに有効にさせるためには、コイル体単体に関する磁気回路の磁路における磁気抵抗値を小さくすることが考えられる。このために図２４に示すコイル体１５の芯部材１６は、磁石配置領域１８に向かって突出し、対物レンズの光軸に平行な方向に互いに対面する１対の第１および第２凸部１６ａ，１６ｂにそれぞれフォーカシング用コイル１７ａ，１７ｂが巻回されるとともに、対物レンズの光軸に垂直な方向に互いに対面する１対の第３および第４凸部１６ｃ，１６ｄにそれぞれトラッキング用コイル１８ａ，１８ｂが巻回される構造となっている。
【００１０】
しかし図２４に示すようなコイル体１５でも、レンズホルダを駆動させるための駆動力を充分に得ることができず、駆動力を大きくするために、レンズホルダに保持される磁石の質量を大きくしたり磁力を大きくする必要があり、磁石の質量を大きくすると、レンズホルダの質量が大きくなり、所望の動作を行うことが困難になる。
【００１１】
したがって本発明の目的は、レンズホルダに磁石が保持される対物レンズ駆動装置であって、レンズホルダに保持される磁石片の質量および磁力を大きくすることなく、レンズホルダを駆動するために充分な駆動力を得ることができる対物レンズ駆動装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１対物レンズ、第２対物レンズ、第１永久磁石片、第２永久磁石片、第３永久磁石片および第４永久磁石片をそれぞれ保持し、前記各対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられるレンズホルダと、
各永久磁石片に対向してそれぞれ設けられる４つのコイル体であって、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が永久磁石片の一方の磁極面に向けて延出する形状に形成されるコイル体とを含み、
第１コイル体と第３コイル体とは、芯部材の両端部が軸線方向にそれぞれ並ぶフォーカシング用コイル体であり、第２コイル体と第４コイル体とは、芯部材の両端部が前記軸線まわりにそれぞれ並ぶトラッキング用コイル体であって、
第１永久磁石片、第２永久磁石片、第３永久磁石片および第４永久磁石片は、２つの磁極のうちで一方の磁極に着磁される一方の磁極面と、一方の磁極面に対して反対側であって他方の磁極に着磁される他方の磁極面とをそれぞれ有する裏表２極着磁の永久磁石片であって、前記各一方の磁極面がレンズホルダの外周部の半径方向外方に向いて、レンズホルダにそれぞれ保持され、
レンズホルダは、前記軸線に交差して第１永久磁石片の重心と第３永久磁石片の重心とを結ぶ直線と、前記軸線に交差して第２永久磁石片の重心と第４永久磁石片の重心とを結ぶ直線とが、前記軸線において直交するように、各永久磁石片をそれぞれ保持するとともに、第１対物レンズと第２対物レンズとを前記軸線まわりに周方向に９０度間隔あけて保持し、
４つのコイル体のうち、前記軸線に交差して第１コイル体と第３コイル体とを結ぶ直線と、前記軸線に交差して第２コイル体と第４コイル体とを結ぶ直線とが、前記軸線において直交するように配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置である。
【００１３】
本発明に従えば、レンズホルダは、第１および第２対物レンズおよび４つの永久磁石片を保持し、前記対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられる。４つのコイル体は、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が前記軸線に向けて延出する形状に形成される。各コイル体が、それぞれ対応する永久磁石片に対向して設けられることで、コイルに電流を流すことによって形成される磁界が、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に集中する。このようなコイル体は、たとえば一方向に延びる芯部材にコイルを巻回したコイル体を用いる場合に比べて、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に磁界をより集中して効率よく形成することができ、各永久磁石片の形状が同一の着磁構造であっても、コイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を大きくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりおよび軸線に沿って駆動する駆動力を大きくでき、レンズホルダを大きな加速度で変位駆動することができる。
また第１対物レンズと第２対物レンズとは、前記軸線まわりに周方向に９０度間隔あけてレンズホルダに保持されるので、光源からの光を第１対物レンズによって集光可能な状態から、レンズホルダを軸線まわりに９０度角変位すると、光源からの光を第２対物レンズによって集光可能な状態となる。また４つの永久磁石片および４つのコイル体は、上述した位置に配置されることで、第１対物レンズと第２対物レンズとのいずれによって光源からの光を集光する場合であっても、永久磁石片と、コイル体とが互いに対向する。
したがって２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを駆動するために充分な駆動力を得ることができ、レンズホルダを大きな加速度で変位駆動させることができる。
各フォーカシングコイル体のコイルに電流を流すことによって、前記各フォーカシング用コイル体の芯部材の一端部が一方の磁極になるとともに他端部が他方の磁極となる電磁石となり、前記フォーカシング用コイル体と、そのコイル体に対向する永久磁石片との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記各フォーカシング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線方向にスライド変位駆動する。
また各トラッキング用コイル体のコイルに電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体の芯部材の一端部が一方の磁極になるとともに他端部が他方の磁極となる電磁石となり、前記トラッキング用コイル体とそのコイル体に対向する永久磁石片との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記トラッキング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線まわりに角変位駆動する。
このようにして２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを軸線方向および軸線まわりに駆動させることができる。
また第１〜第４永久磁石片が、それぞれ対応するコイル体に対向した状態では、各永久磁石片の一方の磁極面が、コイル体の芯部材の両端部に対向して臨む。したがって各フォーカシングコイル体のコイルに電流を流すことによって、前記フォーカシング用コイル体と、そのコイル体に対向する永久磁石片の一方の磁極面との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記各フォーカシング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線方向にスライド変位駆動する。また各トラッキング用コイル体のコイルに電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体とそのコイル体に対向する永久磁石片の一方の磁極面との間の磁気的作用によって、永久磁石片が前記トラッキング用コイル体の両端部のいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダは、軸線まわりに角変位駆動する。
【００１４】
また本発明は、芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成され、各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいことを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成されるので、コイル体のコイルに電流を流していない状態において永久磁石片によって形成される磁界の磁束が、コイル体の強磁性材料から成る芯部材の各突起片に集中し、各突起片を通過する磁束密度が高くなり、このような磁界によって各突起片に作用する突起片から永久磁石片の一方の磁極に向かう方向の吸引力が大きくなる。この芯部材の一端部の突起片に作用する吸引力と他端部の突起片に作用する吸引力の大きさが等しいので、突起片が並ぶ方向に永久磁石片が相対的に変位しても、吸引力の反作用力が変位する前の位置に戻ろうとする復元力として各突起片に作用するので、このような位置が安定した磁気的中立位置となり、このような吸引力の反作用力によってレンズホルダを安定して支持することができる。
【００１６】
また各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいので、各突起片の寸法がわずかに異なっても、各突起片を通過する磁束の磁束密度が大きく異なることがないので、芯部材の寸法精度が磁気的中立位置に影響して、磁気的中立位置が芯部材毎にばらつくことを防ぐことができる。
【００１７】
また本発明は、第１〜第４永久磁石片は、前記軸線に平行な第１軸線を中心とする所定の曲率でそれぞれ湾曲することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、永久磁石片の曲率半径を調整することによって、永久磁石片の磁極面とコイル体の芯部材の突起片との距離を調整することができ、これによってコイル体のコイルに電流を流していない状態において、永久磁石片によって形成される磁束が、コイル体の芯部材の突起片を通過する本数、すなわち磁束密度を調整することができ、所定の復元力に設定することができる。
【００２１】
また本発明は、レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制する変位規制手段を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、変位規制手段は、レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制するので、万一レンズホルダに軸線方向に大きな力が加わっても、たとえばレンズホルダの軸線方向一方側に配置され、光源からの光が導かれる対象物にレンズホルダが衝突することを防止することができる。
【００２３】
また本発明は、対物レンズは、光源からの光を対象物に導くためのレンズであって、
レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングを有し、ハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成ることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成るので、光源からの光がハウジングによって遮断されることなく、対象物に導くことができ、さらにレンズホルダ、特に対物レンズに塵埃などが付着することを防止することができるとともに、万一レンズホルダに大きな外力が加わったときに、レンズホルダが対物レンズ駆動装置から離脱することを防止することができる。
【００２５】
また本発明は、第１〜第４永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域にそれぞれ配置されることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域に配置されるので、永久磁石片のような質量が集中する部材の軸線からの距離が、永久磁石片が対物レンズよりも外方領域に配置される場合に比べて小さくなるので、レンズホルダの軸線まわりの慣性モーメントを小さくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりに所定の角加速度で角変位駆動させるときに、レンズホルダに加える力、すなわちコイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を小さくできる。このようにコイルに作用する電磁力を小さくできるので、レンズホルダの永久磁石片の磁力を大きくする必要がない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０を示す断面図であり、図２は、対物レンズ駆動装置３０を示す断面図である。図３は、対物レンズ駆動装置３０を示す平面図である。図１は、図３の切断面線Ｓ１−Ｓ１から見た断面図であり、図２は、図３の切断面線Ｓ２−Ｓ２から見た断面図である。対物レンズ駆動装置３０は、たとえばコンパクトディスク（Compact Disc；略称：ＣＤ）およびデジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc；略称：ＤＶＤ）などの光記録媒体に記録される情報の読取り、および情報の書込みを行う光記録媒体記録再生装置に搭載され、光源からのレーザ光を光記録媒体の記録面に集光する対物レンズを駆動して、対象物である光記録媒体の記録面に垂直な方向であるフォーカシング方向、および光記録媒体の半径方向であるトラッキング方向に、レーザ光を記録面の所定の位置に集光させるための装置である。
【００３３】
対物レンズ駆動装置３０は、レンズホルダ３１、第１コイル体である第１フォーカシング用コイル体３２、第３コイル体である第２フォーカシング用コイル体３３、第２コイル体である第１トラッキング用コイル体３４、第４コイル体である第２トラッキング用コイル体３５、支持軸３６およびベース部３７を含んで構成される。支持軸３６およびベース部３７は、非磁性材料から成る。
【００３４】
レンズホルダ３１は、ベース部３７に軸線Ｌ３６方向一端部が固定されて立設する支持軸３６によって、レンズホルダ３１が保持する第１および第２対物レンズ３８，３９の光軸に平行な支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位自在に、かつ軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に支持される。レンズホルダ３１の軸線は軸線Ｌ３６と同軸である。レンズホルダ３１は、略有底円筒状に形成されるホルダ基部３１ａの底部に、ホルダ基部３１ａの軸線と同軸の挿通孔３１ｂがホルダ基部３１ａを前記軸線方向に貫通して形成され、前記挿通孔３１ｂに支持軸３６が挿通されることによって、レンズホルダ３１が支持される。またレンズホルダ３１は、ホルダ基部３１ａの外周部に第１、第２、第３および第４マグネット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ（以後、これらのマグネットのいずれかを指すとき、単に「マグネット４０」と表記することがある）を保持する。
【００３５】
図４は、マグネット４０を示す斜視図である。マグネット４０は、略直方体形状であり、一側面が一方の磁極、たとえばＮ極に着磁される第１磁極面４１と、前記一側面と平行な他側面、すなわち前記一側面を正面としたときに背面となる他側面が、他方の磁極、たとえばＳ極に着磁される第２磁極面４２とを有する、表裏２極着磁の永久磁石片である。マグネット４０は、図１〜図３に示すように、レンズホルダ３１の外周部に、第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１が、半径方向外方に臨み、第１マグネット４１ａの重心、軸線Ｌ３６および第３マグネット４０ｃの重心を結ぶ直線と、第２マグネット４０ｂの重心、軸線Ｌ３６および第４マグネット４０ｄの重心を結ぶ直線とが直交するようにして配置される。
【００３６】
図５は、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３を示す斜視図であり、図６は、第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５を示す斜視図である。第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、たとえば鉄などの強磁性材料から成る芯部材４３と、前記芯部材４３に巻回されるコイル４４とを含んで構成される。芯部材４３の形状は、詳細に述べると、一方向に垂直な断面形状がコの字状に形成されており、一端部４３ａおよび他端部４３ｂがともに前記一方向に垂直な方向に延出する。コイル４４は、詳細に述べると、一端部４３ａ、他端部４３ｂおよび一端部４３ａと他端部４３ｂとの間の中央部４３ｃに、一端部４３ａから他端部４３ｂに向かって一様な巻回方向に巻回される（以後、一端部４３ａと他端部４３ｂとをあわせて「両端部４３ａ，４３ｂ」と表記することがある）。
【００３７】
第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、ベース部３７のレンズホルダ３１よりも半径方向外方に、各フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されて固定される。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、ベース部３７のレンズホルダ３１よりも半径方向外方に、各トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されて固定される。このとき第１フォーカシング用コイル体３２、軸線Ｌ３６および第２フォーカシング用コイル体３３を結ぶ直線と、第１トラッキング用コイル体３４、軸線Ｌ３６および第２トラッキング用コイル体３５を結ぶ直線とは直交する。
【００３８】
レンズホルダ２２に保持される第１対物レンズ３８は、たとえばＣＤに記録される情報を読取るための波長が７８０［ｎｍ］のレーザ光をＣＤの記録面に集光するときに用いられる。このときレンズホルダ２２は、第１マグネット４０ａが第１フォーカシング用コイル体３２に対向し、第２マグネット４０ｂが第１トラッキング用コイル体３４に対向し、第３マグネット４０ｃが第２フォーカシング用コイル体３３に対向し、第４マグネット４０ｄが第２トラッキング用コイル体３５に対向するように配置される。
【００３９】
このように配置されるレンズホルダ２２において、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３のコイル４４に電流を流すことによって、前記フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記フォーカシング用コイル体３２，３３と第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃとの間の磁気的作用によって、第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃが前記フォーカシング用コイル体３２，３３の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向にスライド変位駆動する。またこのとき、第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のコイル４４に電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記トラッキング用コイル体３４，３５と第２および第４マグネット４０ｂ，４０ｄとの間の磁気的作用によって、第２および第４マグネット４０ｂ，４０ｄが前記トラッキング用コイル体３４，３５の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位駆動する。
【００４０】
レンズホルダ２２に保持される第２対物レンズ３９は、たとえばＤＶＤに記録される情報を読取るための波長が６５０［ｎｍ］のレーザ光をＤＶＤの記録面に集光するときに用いられる。このときレンズホルダ２２は、第１マグネット４０ａが第１トラッキング用コイル体３４に対向し、第２マグネット４０ｂが第２フォーカシング用コイル体３３に対向し、第３マグネット４０ｃが第２トラッキング用コイル体３５に対向し、第４マグネット４０ｄが第１フォーカシング用コイル体３２に対向するように配置される。
【００４１】
このように配置されるレンズホルダ２２において、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３のコイル４４に電流を流すことによって、前記フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記フォーカシング用コイル体３２，３３と第４および第２マグネット４０ｄ，４０ｂとの間の磁気的作用によって、第４および第２マグネット４０ｄ，４０ｂが前記フォーカシング用コイル体３２，３３の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向にスライド変位駆動する。またこのとき、第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のコイル４４に電流を流すことによって、前記トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の一端部４３ａが一方の磁極になるとともに他端部４３ｂが他方の磁極となる電磁石となり、前記トラッキング用コイル体３４，３５と第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃとの間の磁気的作用によって、第１および第３マグネット４０ａ，４０ｃが前記トラッキング用コイル体３４，３５の両端部４３ａ，４３ｂのいずれかの端部に吸引されて、レンズホルダ２２は、支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位駆動する。
【００４２】
第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３のコイル４４に電流が流れていないとき、前記フォーカシング用コイル体３２，３３に対向するマグネット４０によって形成される磁界によって前記フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂがマグネット４０とは異なる磁極、たとえばＳ極に磁化されて、前記フォーカシング用コイル体３２，３３とマグネット４０とが互いに吸引し合うことによって、前記フォーカシング用コイル体３２，３３に対向するマグネット４０は、前記フォーカシング用コイル体３２に対して磁気的中立位置に配置される。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のコイル４４に電流が流れていないとき、前記トラッキング用コイル体３４，３５に対向するマグネット４０によって形成される磁界によって前記トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂがマグネット４０とは異なる磁極、たとえばＳ極に磁化されて、前記トラッキング用コイル体３４，３５とマグネット４０とが互いに吸引し合うことによって、前記トラッキング用コイル体３４，３５に対向するマグネット４０は、前記トラッキング用コイル体３２に対して磁気的中立位置に配置される。
【００４３】
以上のように第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０によれば、レンズホルダ３２は、第１および第２対物レンズ３８，３９および第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄを保持し、前記対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６まわりに角変位自在に、かつ前記軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に設けられる。第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、強磁性材料から成る芯部材４３に、一端部４３ａから他端部４３ｂに向かって一様な巻回方向にコイル４４が巻回され、芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂがマグネット４０の第１磁極面４１に向けて延出する形状に形成されて、マグネット４０に対向して設けられるので、コイル４４に電流を流すことによって形成される磁界が、マグネット４０の第１磁極面４１に臨む領域に集中する。このような第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、たとえば一方向に延びる芯部材にコイルを巻回したコイル体を用いる場合に比べて、マグネット４０の第１磁極面４１に臨む領域に磁界をより集中して効率よく形成することができ、コイル４４に作用する電磁力、換言すればマグネット４０に作用する前記電磁力の反作用力を大きくすることができる。これによってレンズホルダ３１を軸線Ｌ３６まわりおよび軸線Ｌ３６に沿って駆動する駆動力を大きくでき、レンズホルダ３１は大きな加速度で駆動することができる。
【００４４】
第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置４０において、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３は軸線Ｌ３６に関して軸対象となるように配置するとしたが、完全に軸対象にすることなく、 第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３と前記フォーカシング用コイル体３２，３３に対向するマグネット４０との間の磁気的作用がある程度作用するような位置および向きに配置するようにしてもよい。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は軸線Ｌ３６に関して軸対象となるように配置するとしたが、完全に軸対象にすることなく、 第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５と前記トラッキング用コイル体３４，３５に対向するマグネット４０との間の磁気的作用がある程度作用するような位置および向きに配置するようにしてもよい。
【００４５】
図７は、本発明の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａに搭載されるコイル体４５およびマグネット４０を示す平面図である。第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５を除く構成は同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａの第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ（第２の実施の形態および後述する第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａ，３０Ｂにおいて、これらのコイル体３２Ａ，３３Ａ，３４Ａ，３５Ａをまとめて単に「コイル体４５」と表記することがある）は、たとえば鉄などの強磁性材料から成る芯部材４６と、前記芯部材４６に巻回されるコイル４４とを含んで構成される。芯部材４６の形状は、大略的には、一方向に垂直な断面形状がコの字状に形成される、一端部４６ａおよび他端部４６ｂがともに前記一方向に垂直な方向に延出し、それらの先端に向かうにつれて断面積が縮小するように形成される。さらに一端部４６ａおよび他端部４７ｂには、芯部材４６の残余の部分よりも断面積が小さく、一端部４６ａおよび他端部４７ｂが延出する方向に向かって突出する、詳細には直方体形状の突起片４６ａ，４７ｂがそれぞれ形成される。コイル４４は、詳細に述べると、一端部４６ａ、他端部４６ｂおよび一端部４６ａと他端部４６ｂとの間の中央部４６ｃに、一端部４６ａから他端部４６ｂに向かって一様な巻回方向に巻回される（以後、一端部４６ａと他端部４６ｂとをあわせて「両端部４６ａ，４６ｂ」と表記することがある）。
【００４７】
コイル体４５は、一端部４６ａおよび他端部４６ｂが軸線Ｌ３６方向に並ぶようにしてベース部３７に配置することによって、第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａとなる。またコイル体４５は、一端部４６ａおよび他端部４６ｂが軸線Ｌ３６方向に垂直な方向に並ぶようにしてベース部３７に配置することによって、第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａとなる。本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａのベース部３７における配置は、図３に示すように、第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５のベース部３７における配置と同様である。
【００４８】
図７に示すように、レンズホルダ２２のマグネット４０がコイル体４５の芯部材４６の突起片４６ａ，４６ｂに対向する位置に配置されると、コイル４４に電流が流れていない状態では、マグネット４０によって形成される磁界のおける磁束は、突起片４７ａ，４７ｂに集中し、突起片４７ａ，４７ｂを通過する磁束の磁束密度が、図５および図６に示すような第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０におけるコイル体３２，３３，３４，３５の両端部を通過する磁束の磁束密度よりも高くなる。
【００４９】
以上のように第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａによれば、芯部材４６の両端部４６，４６ｂには、マグネット４０の第１磁極面４１に向かって突出する突起片４７ａ，４７ｂが形成されるので、コイル体４５のコイル４４に電流を流していない状態においてマグネット４０によって形成される磁界の磁束が、コイル体４５の強磁性材料から成る芯部材４６の各突起片４７ａ，４７ｂに集中し、各突起片４７ａ，４７ｂを通過する磁束密度が高くなり、このような磁界によって各突起片４７ａ，４７ｂに作用する突起片４７ａ，４７ｂからマグネット４０の第１磁極面４１に向かう方向の吸引力が大きくなる。この芯部材４６の一端部４６ａの突起片４７ａに作用する吸引力と他端部４６ｂの突起片４７ｂに作用する吸引力の大きさが等しいので、突起片４７ａ，４７ｂが並ぶ方向にマグネット４０が相対的に変位しても、吸引力の反作用力が変位する前の位置に戻ろうとする復元力として各突起片４７ａ，４７ｂに作用するので、このような位置が安定した磁気的中立位置となり、このような吸引力の反作用力によってレンズホルダ３１を安定して支持することができる。
【００５０】
図８は、本発明の第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載されるコイル体４５および湾曲マグネット４８を示す平面図である。第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂは、上述の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａの第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄを除く構成は同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略する。
【００５１】
湾曲マグネット４８は、この湾曲マグネット４８によって形成される磁界において、コイル体４５の芯部材４６の両端部４６ａ，４６ｂを通過する磁束密度が所定の磁束密度になるように形状が選択されており、詳細に述べると、軸線Ｌ３６に平行な第１軸線に平行に延びるとともに、第１軸線を中心とする所定の曲率半径で湾曲して半径方向外方に臨む外方磁極面４８ａと、第１軸線に平行に延びるとともに、第１軸線を中心とする外方磁極面４８ａの曲率半径よりも小さい所定の曲率半径で湾曲して半径方向内方に臨む内方磁極面４８ｂとが形成される。湾曲マグネット４８は、外方磁極面４８ａは一方の磁極、たとえばＮ極に着磁され、内方磁極面４８ｂは他方の磁極、たとえばＳ極に着磁される永久磁石片である。湾曲マグネット４８はレンズホルダ３１の外周部に、湾曲マグネット４８の外方磁極面４８ａが、半径方向外方に臨み、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１〜第４マグネット４１ａ〜４１ｄと同様にして配置されて、レンズホルダ３１に保持される。
【００５２】
湾曲マグネット４８の曲率半径を調整することによって、湾曲マグネット４８の第１磁極面４８ａとコイル体４５の芯部材４６の突起片４７ａ，４７ｂとの距離を調整することができ、これによってコイル体４５のコイル４４に電流を流していない状態において、湾曲マグネット４８によって形成される磁束が、コイル体４５の芯部材４６の突起片４７ａ，４７ｂを通過する本数、すなわち磁束密度を調整することができる。
【００５３】
ここでレンズホルダ３１の質量をｍ、レンズホルダ３１に作用する磁気力による磁気ばねのばね定数をｋとすると、このレンズホルダ３１および磁気ばねを含む系の１次共振周波数ω0は、ω0＝(ｋ／ｍ)1/2である。この１次共振周波数ω0より低い周波数ωLでレンズホルダ３１を振動させる場合、レンズホルダ３１の振動は、磁気ばねの復元力によって制限される。また１次共振周波数ω0より高い周波数ωHでレンズホルダ３１を振動させる場合、レンズホルダ３１の振動の振幅は、ωHの２乗に反比例する。したがって１次共振周波数ω0より低い周波数ωLでレンズホルダ３１を振動させる場合、コイル４４に単位電圧を印加したときのレンズホルダ３１の軸線Ｌ３６方向および軸線Ｌ３６まわりの変位量である対電圧変位感度と、コイル４４に単位電流を流したときのレンズホルダ３１の軸線Ｌ３６方向および軸線Ｌ３６まわりの変位量である対電流変位感度とは、磁気ばねの復元力が大きくなるにつれて低くなる。
【００５４】
以上のように第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂによれば、湾曲マグネット４８は、この湾曲マグネット４８によって形成される磁界において、コイル体４５の芯部材４６の両端部４６ａ，４６ｂの突起片４７ａ，４７ｂを通過する磁束密度が所定の磁束密度になるように形状が選択されているので、所望の復元力に設定することができる。またこのように復元力を設定することによって、レンズホルダ３１の対電圧変位感度および対電流変位感度を、適切な値に調整することができる。
【００５５】
図９は、本発明の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃを示す断面図である。第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０と大略的に同様の構成であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略し。異なる構成だけを以下に説明する。支持軸３６は、軸線Ｌ３６方向に他端部にレンズホルダ３１のスライド変位を所定の範囲に規制する変位規制手段である変位規制部４９が設けられる。詳細には、変位規制部４９は、支持軸３６の外径よりも大きな寸法の外径となる円板形状であり、支持軸３６の軸線Ｌ３６と同軸にして、支持軸３６の他端部に設けられる。
【００５６】
以上のように第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃによれば、変位規制部４９は、レンズホルダ３１のスライド変位を所定の範囲に規制するので、万一レンズホルダ３１に軸線Ｌ３６方向に大きな力が加わっても、たとえばレンズホルダ３１の軸線Ｌ３６方向一方側に配置され、光源からの光が導かれる対象物にレンズホルダ３１が衝突することを防止することができる。
【００５７】
第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃにおいて、変位規制部４９は、支持軸３６に設けられるとしたが、これに限らず、たとえば支持軸３６とは別体にして、ベース部３７および各コイル体３２〜３５に設けるようにしてもよい。また変位規制部４９は、上述の第１、第２および第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｂに設けてもよい。また第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃにおいて、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５の代わりに、図７に示すような第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａのコイル体４５（第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ）を用いてもよい。
【００５８】
図１０は、本発明に関連する第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す断面図であり、図１１は、対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す平面図である。図１０は、図１１の切断面線Ｓ１０−Ｓ１０から見た断面図である。第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄは、レンズホルダ８１、コイル体８２、第１および第３コイル体であるフォーカシング用マグネット８３ａ，８３ｂ（以後、フォーカシング用マグネット８３ａ，８３ｂをまとめて、フォーカシング用マグネット８３と表記することがある）、第２および第４コイル体であるトラッキング用マグネット８４ａ，８４ｂ（以後、トラッキング用マグネット８４ａ，８４ｂをまとめて、トラッキング用マグネット８４と表記することがある）、部分磁性支持軸８５およびベース部８６を含んで構成される。ベース部８６は、非磁性材料から成る。
【００５９】
支持体である部分磁性支持軸８５は、円柱状に形成され、軸線Ｌ８５方向一端部８５ａおよび他端部８５ｂが非磁性材料からなり、一端部８５ａと他端部８５ｂとの間の中央部８５ｃが強磁性材料から成り、ベース部８６に一端部８５ａが固定されて立設する。
【００６０】
レンズホルダ８１は、部分磁性支持軸８５によって、第１および第２対物レンズ３８，３９の光軸に平行な部分磁性支持軸８５の軸線Ｌ８５まわりに角変位自在に、かつ前記軸線Ｌ８５に沿ってスライド変位自在に支持される。レンズホルダ８１の軸線は部分磁性支持軸８５の軸線Ｌ８５と同軸である。レンズホルダ８１は、略有底円筒状に形成されるホルダ基部８１ａの底部に、ホルダ基部８１ａの軸線と同軸の挿通孔８１ｂがホルダ基部８１ａを前記軸線方向に貫通して形成され、前記挿通孔８１ｂに部分磁性支持軸８５が挿通されることによって、レンズホルダ８１が支持される。第１および第２対物レンズ３８，３９は、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の第１および第２対物レンズ３８，３９と同様であるので、同一の参照符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１２は、コイル体８２を示す正面図である。コイル体８２は、たとえば鉄などの強磁性材料から成る芯部材８７と、前記芯部材８７に一様な巻回方向に巻回されるコイル８８とを含んで構成される。コイル８８に矢符ｉの方向に電流を流すと、コイル８８の内側に、紙面の裏面から表面に向かう方向に磁界が発生する。またコイル８８に矢符ｉとは逆の方向に電流を流すと、コイル８８の内側に、紙面の表面から裏面に向かう方向に磁界が発生する。
【００６２】
図１３（１）は、フォーカシング用マグネット８３を示す斜視図であり、図１３（２）は、トラッキング用マグネット８４を示す斜視図である。フォーカシング用マグネット８３およびトラッキング用マグネット８４は、両面４極着磁と呼ばれる直方体状の永久磁石片であり、図１３に示すように、一側面および前記一側面に平行な（すなわち裏側の）側面は、２つの領域に分割されており、一方の領域がＮ極の磁極面となり、他方の領域がＳ極の磁極面となる。
【００６３】
図１１に示すように、フォーカシング用マグネット８３は、図１３（１）に示すように、コイル体８２に臨む一側面である縦並び磁極面８９の軸線Ｌ８５方向一方側の領域ＳｆがＳ極となるように、前記縦並び磁極面８９の軸線方向他方側の領域Ｎ１がＮ極となるように配置されて、レンズホルダ８１のホルダ基部８１ａの外周部に保持される。トラッキング用マグネット８４は、図１３（２）に示すように、コイル体８２に臨む一側面である横並び磁極面９０の、軸線Ｌ８５を中心とする仮想円筒面の周方向一方側の領域ＮｔがＮ極となるように、前記横並び磁極面９０の軸線Ｌ１０を中心とする仮想円筒面の周方向他方側の領域ＳｔがＳ極となるように配置されて、レンズホルダ８１のホルダ基部８１ａの外周部に保持される。
【００６４】
さらに詳細には、フォーカシング用マグネット８３ａ，８３ｂは、各縦並び磁極面８９が、半径方向外方に臨み、軸線Ｌ８５に対して対象に配置され、トラッキング用マグネット８４ａ，８４ｂは、各横並び磁極面９０が、半径方向外方に臨み、軸線Ｌ８５に対して対象に配置され、フォーカシング用マグネット８３の各縦並び磁極面８９に垂直かつ軸線Ｌ８１に直交する直線と、トラッキング用マグネット８４の各横並び磁極面９０に垂直かつ軸線Ｌ８１に直交する直線とは直交する。
【００６５】
４個のコイル体８２は、図１１に示すように、レンズホルダ８１が部分磁性支持軸８５によって支持されている状態で、レンズホルダ８１よりも半径方向外方に、コイル８８に電流を流したときに磁極となる各コイル体８２の一端部が、それぞれフォーカシング用マグネット８３およびトラッキング用マグネット８４の各磁極面８９，９０に臨むようにして配置されてベース部８６に固定される。
【００６６】
部分磁性支持軸８５は、詳細に述べると、強磁性材料から成る中央部８５ｃの軸線Ｌ８５方向の寸法は、レンズホルダ８１の軸線方向の寸法よりも小さく、レンズホルダ８１が上述のように部分磁性支持軸８５によって支持されている状態では、前記中央部８５ｃ全体がレンズホルダ８１の挿通孔８１ｂによって覆われる。
【００６７】
レンズホルダ８１が支持される状態において、コイル体８２のコイル８８に電流を流すことによって、コイル体８２と、レンズホルダ８１の各マグネット８３，８４と、部分磁性支持軸８５の中央部８５とを通過する磁気回路の磁路Ｌ１０が形成される。
【００６８】
図１４は、第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄの部分磁性支持軸８５を、強磁性支持軸９９に変更した対物レンズ駆動装置３０Ｘを示す断面図である。対物レンズ駆動装置３０Ｘにおいて、全体が強磁性体材料から成る強磁性支持軸９９によってレンズホルダ８１を支持する場合、コイル８８に電流を流したときにコイル体８２と強磁性支持軸８５とによって形成される磁気回路には、コイル体８２と強磁性支持軸９９の軸線Ｌ９９方向中央部とを通過する第１磁路Ｌ１１、およびコイル体８２と強磁性支持軸９９の軸線Ｌ９９方向他端部とを通過する第２磁路Ｌ１２が存在する。このように磁路が２つ存在し、そのうち第１磁路Ｌ１１だけがレンズホルダ８１のマグネット８３，８４を通過するので、図１０に示すように１つの磁路Ｌ１０がマグネット８３，８４を通過する場合に比べて、コイル体８２とマグネット８３，８４との間の磁気的作用が小さくなり、レンズホルダ８１を駆動する駆動力が小さくなる。
【００６９】
以上のように第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄによれば、レンズホルダ８１は、対物レンズ３８，３９ならびにフォーカシング用マグネット８３およびトラッキング用マグネット８４を保持し、部分磁性支持軸８５は、レンズホルダ８１を対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ８５まわりに角変位自在に、かつ前記軸線Ｌ８５に沿ってスライド変位自在に支持するとともに、一部分である中央部８５ｃが強磁性材料から成り、残余の部分である一端部８５ａおよび他端部８５ｂが非磁性材料から成る。コイル体８２は、部分磁性支持軸８５の中央部８５ｃとともに磁気回路を形成し、この磁気回路の磁路Ｌ１０がマグネット８３，８４を通過するように設けられる。このようにコイル体８２と部分磁性支持軸８５の中央部８５ｃとによって、磁気回路を磁路Ｌ１０がマグネット８３，８４を通過するように形成するので、コイル体８２のコイル８８に電流を流したときに形成される磁界を確実にマグネット８３，８４に集中させることができる。これによってコイル体８２によって形成される磁界を有効に利用することができ、レンズホルダ８１を駆動させるための所望の磁力を得ることができる。
【００７０】
第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄにおいて、部分磁性支持軸８５の他端部８５ｂに、図９に示す上述の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃの変位規制部４９を設けるようにしてもよい。
【００７１】
図１５は、本発明の第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅを示す断面図である。第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の構成と大略的に同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略し、以下に異なる構成だけを説明する。本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅは、レンズホルダ３１を収容する気密な収容空間を形成するハウジング５３を有する。ハウジング５３は、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向一端部を固定するとともに、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５が配置されて固定されるベース部５４と、レンズホルダ３１よりも支持軸３６の一端部から他端部に向かう軸線Ｌ３６方向、すなわち光源からのレーザ光が各対物レンズ３８，３９によって導かれる方向寄りに、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向他端部を固定するカバー体５５とによって構成される。
【００７２】
ベース部５４は、少なくとも光源と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分が、透光性を有する材料から成る。カバー体５５は、少なくとも対象物と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分が、透光性を有する材料から成り、残余の部分は、たとえば繊維強化樹脂などの硬質の材料から成る基板である。またカバー体５５の硬質の材料から成る部分は、一表面に配線であるランド５６がプリントされるプリント配線基板であり、このランド５６から各コイル体３２〜３５に電流を供給するための供給線５７が設けられる。
【００７３】
以上のように第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅによれば、レンズホルダ３１を収容する気密な収容空間を形成するハウジング５６は、少なくとも光源と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分および対象物と対物レンズ３８，３９との間に配置される部分が、透光性を有する材料から成るので、光源からの光がハウジング５６によって遮断されることなく、対象物に導くことができ、さらにレンズホルダ３１、特に対物レンズ３８，３９に塵埃などが付着することを防止することができるとともに、万一レンズホルダ３１に大きな外力が加わったときに、レンズホルダ３１が対物レンズ駆動装置３８，３９から離脱することを防止することができる。
【００７４】
また本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅによれば、ハウジング５３のカバー体５５の一部分がプリント配線基板となっているので、コイル配線用の配線基板を別途設ける必要がない。
【００７５】
第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅにおいて、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５の代わりに、図７に示すような第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａのコイル体４５（第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ）を用いてもよい。また第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅにおいて、マグネット４０の代わりに、図８に示す第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載される湾曲マグネット４８を用いてもよい。
【００７６】
図１６は、本発明の第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆを示す断面図である。第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆは、上述の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０の構成と大略的に同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略し、異なる構成について以下に説明する。
【００７７】
レンズホルダ５８は、ベース部３７に軸線Ｌ３６方向一端部が固定されて立設する支持軸３６によって、第１および第２対物レンズ３８，３９の光軸に平行な支持軸３６の軸線Ｌ３６まわりに角変位自在に、かつ軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に支持される。レンズホルダ５８の軸線は軸線Ｌ３６と同軸である。レンズホルダ５８は、略円筒状に形成されるホルダ基部５８ａの底部に、ホルダ基部５８ａの軸線と同軸の挿通孔５８ｂがホルダ基部５８ａを前記軸線方向に貫通して形成されるとともに、レンズホルダ５８が支持軸３６に支持されている状態で、ホルダ基部３１ａの対物レンズ３８，３９よりも軸線Ｌ３６寄りの内方領域に、支持軸３６の軸線Ｌ３６方向一端側に開放する、前記軸線Ｌ３６に同軸な円筒形状の凹所５９が形成される。レンズホルダ５８は、前記挿通孔５８ｂに支持軸３６が挿通されることによって、支持軸３６に支持される。
【００７８】
またレンズホルダ５８は、第１対物レンズ３８、第２対物レンズ３９を保持する。さらにレンズホルダ５８は、ホルダ基部３１ａの対物レンズ３８，３９よりも軸線Ｌ３６寄りの内方領域に、第１、第２、第３および第４マグネット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを保持する。このとき第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄは、第１磁極面４１が凹所５９に臨むように配置され保持される。
【００７９】
第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、レンズホルダ５８の凹所５９に嵌まり込み、各フォーカシング用コイル体３２，３３の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されてベース部３７に固定される。また第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５は、レンズホルダ３１が支持軸３６によって支持されている状態で、レンズホルダ５８の凹所５９に嵌まり込み、各トラッキング用コイル体３４，３５の芯部材４３の両端部４３ａ，４３ｂが互いに対向して臨み、支持軸３６の軸線Ｌ３６に関して軸対象となる位置に配置されてベース部３７に固定される。このとき第１フォーカシング用コイル体３２、軸線Ｌ３６および第２フォーカシング用コイル体３３を結ぶ直線と、第１トラッキング用コイル体３４、軸線Ｌ３６および第２トラッキング用コイル体３５を結ぶ直線とは、互いに交差する。
【００８０】
以上のように第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆによれば、マグネット４０は、対物レンズ３８，３９よりも軸線Ｌ３６寄りの内方領域に配置されるので、マグネット４０のような質量が集中する部材の軸線からの距離が、マグネット４０が対物レンズ３８，３９よりも外方領域に配置される場合に比べて小さくなるので、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりの慣性モーメントを小さくすることができる。これによってレンズホルダ５８を軸線Ｌ３６まわりに所定の角加速度で角変位駆動させるときに、レンズホルダ５８に加える力、すなわちコイル４４に作用する電磁力、換言すればマグネット４０に作用する前記電磁力の反作用力を小さくできる。このようにコイル４４に作用する電磁力を小さくできるので、レンズホルダ５８のマグネット４０の磁力を大きくする必要がない。
【００８１】
第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆにおいて、第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３ならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５の代わりに、図７に示すような第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａのコイル体４５（第１および第２フォーカシング用コイル体３２Ａ，３３Ａならびに第１および第２トラッキング用コイル体３４Ａ，３５Ａ）を用いてもよい。また第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆにおいて、支持軸３６の他端部に、図９に示す上述の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃの変位規制部４９を設けるようにしてもよい。また第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆにおいて、マグネット４０の代わりに、図８に示す第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載される湾曲マグネット４８を用いてもよい。
【００８２】
図１７は、本発明に関連する第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇを示す断面図であり、図１８は、対物レンズ駆動装置３０Ｇに搭載される円筒状コイル体６０を示す斜視図である。第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇは、上述の第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆの第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３を除く構成は同様であるので、同様の構成については、同一の参照符号を付して説明は省略する。
【００８３】
本実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇは、レンズホルダ５８を、対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位駆動するための円筒状コイル体６０を有する。円筒状コイル体６０は、レンズホルダ５８の凹所５９に嵌まり込んで配置されてベース部３７に固定され、このように固定される状態で、図１８に示すように、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりに巻回されるコイル６１と、前記コイル６１よりも半径方向外方に、強磁性材料から成り、軸線Ｌ３６に同軸な円筒形状のヨーク６２とを有する。円筒状コイル体６０のコイル６１に電流を流すことによって、軸線Ｌ３６に平行な磁束が円筒状コイル体６０の半径方向内方に形成され、マグネット４０と間の磁気的作用によってレンズホルダ５８を、軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位駆動する。
【００８４】
以上のように第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇによれば、レンズホルダ５８は、対物レンズ３８，３９およびマグネット４０を保持し、前記対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位自在に設けられ、円筒状コイル体６０は、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりに巻回されるコイル６１を有し、マグネット４０と間の磁気的作用によってレンズホルダ５８を、対物レンズ３８，３９の光軸に平行な軸線Ｌ３６に沿ってスライド変位駆動するので、レンズホルダ５８の軸線Ｌ３６まわりにコイル６１を巻回することによって、コイル６１に電流を流したときにマグネット４０の磁界によってコイル６１が受ける磁気力を、効率よく軸線Ｌ３６方向に作用させることができる。また円筒状コイル体６０は、コイル６１よりも半径方向外方に、強磁性材料から成り、軸線Ｌ３６に同軸な円筒形状のヨーク６２を有するので、コイル６１が受ける磁気力をさらに強くすることができる。
【００８５】
第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇにおいて、支持軸３６の他端部に、図９に示す上述の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃの変位規制部４９を設けるようにしてもよい。
【００８６】
図１９は、本発明に関連する実施の他の形態の磁石取付装置７０を示す平面図である。磁石取付装置７０は、上述の第１〜第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ〜３０Ｇのレンズホルダ３１，５８，８１にマグネット４０，４８，８３，８４を取り付けるときに、マグネット４０，４８，８３，８４の位置決めをする装置である。本実施の形態の磁石取付装置７０において、上述の第１、第２、第４および第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅのレンズホルダ３１に、マグネット４０を取り付ける場合について説明する。
【００８７】
上述の第１、第２、第４および第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅのレンズホルダ３１には、第１および第２対物レンズ３８，３９を半径方向に変位自在にしてそれぞれ保持する第１レンズ保持部３８ａおよび第２レンズ保持部３９ａ、ならびに第１、第２、第３および第４マグネット４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄをそれぞれ保持する第１、第２、第３および第４マグネット保持部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが形成されている。
【００８８】
磁石取付装置７０は、支持構造体７２、位置決め部材７３、ならびに第１、第２、第３および第４吸引力発生体７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄを含んで構成される。支持構造体７２は、所定の基準軸線Ｌ７２を軸線とする円柱状に形成され、レンズホルダ３１を、レンズホルダ３１の軸線と基準軸線Ｌ７２とが一致する状態で支持する。位置決め部材７３は、基準軸線Ｌ７２に同軸な軸線を有する円筒状であって、その内周面は、支持構造体７２に支持されたレンズホルダ３１の各マグネット保持部７１ａ〜７１ｄに半径方向外方からそれぞれ臨み、基準軸線Ｌ７２を中心とする一仮想円筒面上に配置される外周面である位置決め用当接面７４を有する。
【００８９】
第１〜第４吸引力発生体７５ａ〜７５ｄは、レンズホルダ３１が支持構造体７２によって支持されている状態で、位置決め部材７３の位置決め用当接面７４よりも半径方向外方に設けられ、レンズホルダ３１の第１〜第４マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１にそれぞれ臨むようにして配置される。第１〜第４吸引力発生体７５ａ〜７５ｄは、支持構造体７２に支持されたレンズホルダ３１の各マグネット保持部７１ａ〜７１ｄに保持されるマグネット４０ａ〜４０ｄを半径方向外方に吸引する吸引力を発生する、たとえば磁石片および電磁石で実現される。
【００９０】
以上のように本実施の形態の磁石取付装置７０によれば、支持構造体７２によって、レンズホルダ３１をレンズホルダ３１の軸線と所定の基準軸線Ｌ７２とが一致する状態で支持し、吸引力発生体７５ａ〜７５ｄによって、レンズホルダ３１のマグネット保持部７１ａ〜７１ｄに保持されるマグネット４０ａ〜４０ｄを半径方向外方に吸引して、マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１を位置決め部材７３の位置決め用当接面７４に当接させることによって、マグネット４０ａ〜４０ｄの第１磁極面４１を、基準軸線Ｌ７２を中心とする一仮想円筒面上に配置することができる。これによってレンズホルダ３１の寸法誤差に起因する、マグネット４０の取付位置の誤差をなくして、マグネット４０の第１磁極面４１を所定の位置に確実に配置することで、レンズホルダ３１を対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅに搭載するときに、各マグネット４０と各コイル体３２〜３５との磁気的作用を等しくすることができる。このように各マグネット４０が所定の位置に配置されたレンズホルダ３１を対物レンズ駆動装置３０，３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅに搭載することによって、レンズホルダ３１に所望の動作をさせることができる。
【００９１】
本実施の形態の磁石取付装置７０は、上述の第３、第５、第７および第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂ，３０Ｄ，３０Ｆ，３０Ｇのレンズホルダ３１，５８，８１のマグネット４０，８３，８４の取付を行うときに用いてもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、レンズホルダは、第１および第２対物レンズおよび４つの永久磁石片を保持し、前記各対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられる。コイル体は、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が永久磁石片の一方の磁極面に向けて延出する形状に形成されて、永久磁石片に対向して設けられるので、コイルに電流を流すことによって形成される磁界が、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に集中する。このようなコイル体は、たとえば一方向に延びる芯部材にコイルを巻回したコイル体を用いる場合に比べて、永久磁石片の一方の磁極面に臨む領域に磁界をより集中して効率よく形成することができ、各永久磁石片が同一の着磁構造であっても、コイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を大きくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりおよび軸線に沿って駆動する駆動力を大きくでき、レンズホルダは大きな加速度で駆動することができる。
また第１対物レンズと第２対物レンズとのいずれによって光源からの光を集光する場合であっても、永久磁石片と、コイル体とが互いに対向する。したがって２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを駆動するために充分な駆動力を得ることができ、レンズホルダを大きな加速度で変位駆動させることができる。
また第１コイル体および第３コイル体が、フォーカシングコイル体となり、第２コイル体および第４コイル体が、トラッキング用コイル体となることで、２つの対物レンズのいずれを用いて光源からの光を集光するに拘わらず、レンズホルダを軸線方向および軸線まわりに駆動させることができる。
【００９３】
また本発明によれば、芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成されるので、コイル体のコイルに電流を流していない状態において永久磁石片によって形成される磁界の磁束が、コイル体の強磁性材料から成る芯部材の各突起片に集中し、各突起片を通過する磁束密度が高くなり、このような磁界によって各突起片に作用する突起片から永久磁石片の一方の磁極に向かう方向の吸引力が大きくなる。この芯部材の一端部の突起片に作用する吸引力と他端部の突起片に作用する吸引力の大きさが等しいので、突起片が並ぶ方向に永久磁石片が相対的に変位しても、吸引力の反作用力が変位する前の位置に戻ろうとする復元力として各突起片に作用するので、このような位置が安定した磁気的中立位置となり、このような吸引力の反作用力によってレンズホルダを安定して支持することができる。また各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいので、各突起片の寸法がわずかに異なっても、各突起片を通過する磁束の磁束密度が大きく異なることがないので、芯部材の寸法精度が磁気的中立位置に影響して、磁気的中立位置が芯部材毎にばらつくことを防ぐことができる。
【００９４】
また本発明によれば、永久磁石片の曲率半径を調整することによって、永久磁石片の磁極面とコイル体の芯部材の突起片との距離を調整することができ、これによってコイル体のコイルに電流を流していない状態において、永久磁石片によって形成される磁束が、コイル体の芯部材の突起片を通過する本数、すなわち磁束密度を調整することができ、所定の復元力に設定することができる。
【００９６】
また本発明によれば、変位規制手段は、レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制するので、万一レンズホルダに軸線方向に大きな力が加わっても、たとえばレンズホルダの軸線方向一方側に配置され、光源からの光が導かれる対象物にレンズホルダが衝突することを防止することができる。
【００９７】
また本発明によれば、レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成るので、光源からの光がハウジングによって遮断されることなく、対象物に導くことができ、さらにレンズホルダ、特に対物レンズに塵埃などが付着することを防止することができるとともに、万一レンズホルダに大きな外力が加わったときに、レンズホルダが対物レンズ駆動装置から離脱することを防止することができる。
【００９８】
また本発明によれば、永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域に配置されるので、永久磁石片のような質量が集中する部材の軸線からの距離が、永久磁石片が対物レンズよりも外方領域に配置される場合に比べて小さくなるので、レンズホルダの軸線まわりの慣性モーメントを小さくすることができる。これによってレンズホルダを軸線まわりに所定の角加速度で角変位駆動させるときに、レンズホルダに加える力、すなわちコイルに作用する電磁力、換言すれば永久磁石片に作用する前記電磁力の反作用力を小さくできる。このようにコイルに作用する電磁力を小さくできるので、レンズホルダの永久磁石片の磁力を大きくする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０を示す断面図である。
【図２】対物レンズ駆動装置３０を示す断面図である。
【図３】対物レンズ駆動装置３０を示す平面図である。
【図４】マグネット４０を示す斜視図である。
【図５】第１および第２フォーカシング用コイル体３２，３３を示す斜視図である。
【図６】第１および第２トラッキング用コイル体３４，３５を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ａに搭載されるコイル体４５およびマグネット４０を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｂに搭載されるコイル体４５および湾曲マグネット４８を示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｃを示す断面図である。
【図１０】 本発明に関連する第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す断面図である。
【図１１】対物レンズ駆動装置３０Ｄを示す平面図である。
【図１２】コイル体８２を示す正面図である。
【図１３】図１３（１）は、フォーカシング用マグネット８３を示す斜視図であり、図１３（２）は、トラッキング用マグネット８４を示す斜視図である。
【図１４】第５の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｄの支持軸５１を、強磁性材料から成る強磁性支持軸５２に変更した対物レンズ駆動装置３０Ｘを示す断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｅを示す断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｆを示す断面図である。
【図１７】 本発明に関連する第８の実施の形態の対物レンズ駆動装置３０Ｇを示す断面図である。
【図１８】対物レンズ駆動装置３０Ｇに搭載される円筒状コイル体６０を示す斜視図である。
【図１９】 本発明に関連する実施の形態の磁石取付装置７０を示す平面図である。
【図２０】従来技術である対物レンズ駆動装置１を示す平面図である。
【図２１】図２１（１）は、フォーカシング用磁石片３を示す斜視図であり、図２１（２）は、トラッキング用磁石片４を示す斜視図である。
【図２２】フォーカシング用コイル体８を示す正面図である。
【図２３】他の従来の技術である特開平１０−３０２２７４号公報の従来の技術に開示される光ヘッド用アクチュエータ２０を示す斜視図である。
【図２４】図２４（１）は、さらに他の従来技術の対物レンズ駆動装置に用いられるコイル体１５を示す正面図であり、図２４（２）は、前記コイル体１５を示す側面図である。
【符号の説明】
３０，３０Ａ〜３０Ｇ 対物レンズ駆動装置
３１，５８，８１ レンズホルダ
３２，３３，３４，３５，４５，５０，８２ コイル体
３６，５１，８５ 支持軸
３８，３９ 対物レンズ
４０，４８，８３，８４ マグネット
４３，４６，８７ 芯部材
４４，８２ コイル
４７ 突起片
４９ 変位規制部
５３ ハウジング
６０ 円筒状コイル体
６１ コイル
７０ 磁石取付装置
７１ マグネット保持部
７２ 支持構造体
７３ 位置決め部材
７４ 位置決め用当接面
７５ 吸引力発生体
Claims (6)
- 第１対物レンズ、第２対物レンズ、第１永久磁石片、第２永久磁石片、第３永久磁石片および第４永久磁石片をそれぞれ保持し、前記各対物レンズの光軸に平行な軸線まわりに角変位自在に、かつ前記軸線に沿ってスライド変位自在に設けられるレンズホルダと、
各永久磁石片に対向してそれぞれ設けられる４つのコイル体であって、強磁性材料から成る芯部材に、一端部から他端部に向かって一様な巻回方向にコイルが巻回され、芯部材の両端部が永久磁石片の一方の磁極面に向けて延出する形状に形成されるコイル体とを含み、
第１コイル体と第３コイル体とは、芯部材の両端部が軸線方向にそれぞれ並ぶフォーカシング用コイル体であり、第２コイル体と第４コイル体とは、芯部材の両端部が前記軸線まわりにそれぞれ並ぶトラッキング用コイル体であって、
第１永久磁石片、第２永久磁石片、第３永久磁石片および第４永久磁石片は、２つの磁極のうちで一方の磁極に着磁される一方の磁極面と、一方の磁極面に対して反対側であって他方の磁極に着磁される他方の磁極面とをそれぞれ有する裏表２極着磁の永久磁石片であって、前記各一方の磁極面がレンズホルダの外周部の半径方向外方に向いて、レンズホルダにそれぞれ保持され、
レンズホルダは、前記軸線に交差して第１永久磁石片の重心と第３永久磁石片の重心とを結ぶ直線と、前記軸線に交差して第２永久磁石片の重心と第４永久磁石片の重心とを結ぶ直線とが、前記軸線において直交するように、各永久磁石片をそれぞれ保持するとともに、第１対物レンズと第２対物レンズとを前記軸線まわりに周方向に９０度間隔あけて保持し、
４つのコイル体のうち、前記軸線に交差して第１コイル体と第３コイル体とを結ぶ直線と、前記軸線に交差して第２コイル体と第４コイル体とを結ぶ直線とが、前記軸線において直交するように配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。 - 芯部材の両端部には、永久磁石片の一方の磁極面に向かって突出する突起片が形成され、各突起片は、芯部材の残余の部分よりも断面積が小さいことを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
- 第１〜第４永久磁石片は、前記軸線に平行な第１軸線を中心とする所定の曲率でそれぞれ湾曲することを特徴とする請求項１または２記載の対物レンズ駆動装置。
- レンズホルダのスライド変位を所定の範囲に規制する変位規制手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
- 各対物レンズは、光源からの光を対象物に導くためのレンズであって、
レンズホルダを収容する気密な収容空間を形成するハウジングを有し、ハウジングは、少なくとも光源と対物レンズとの間に配置される部分および対象物と対物レンズとの間に配置される部分が、透光性を有する材料から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。 - 第１〜第４永久磁石片は、対物レンズよりも軸線寄りの内方領域にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
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