JP3923784B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ及びＤＶＤなどの記録媒体であるディスクを記録または再生するディスクプレーヤ用のレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＤ及びＤＶＤなどの記録媒体であるディスクを記録・再生するディスクプレーヤ用のレンズ駆動装置は、小型・軽量で、且つ薄型化の要望に対応すべく開発が盛んに行われている。レンズ駆動装置は、光ビームを発射する発光素子、グレーティング、ビームスプリッタ、受光素子等の半導体光学部と、可動部を有するアクチュエータ部とに大別することができる。上記半導体光学部は、発光素子や受光素子等の半導体素子をチップの状態で配線し、その他の光学部品と共にセラミックや樹脂部材でパッケージしてモジュール化にすることで大幅に小型化することができる。
【０００３】
また、光学部品や半導体素子等を一体化したモジュールは、専用の工程で生産されるため、個別の部品を夫々プリント基板等に組み立てる従来の方法に比較して光学部品等の組み立て精度を高めることができる。このため、モジュールとしての性能が向上し、安定した性能が得られる利点が有る。また、光学部品のモジュール化は、小型化することで標準化され、量産効率が高まりコストの低減が図れる。
【０００４】
一方、アクチュエータ部は、ボビンタイプのレンズホルダにトラッキングコイルやフォーカスコイル等の駆動コイルを巻回した従来の形態に代わって、例えばフイルム状の銅張積層プリント基板をエッチングして駆動コイルを形成したプリント基板コイルを採用することで大幅に小型・軽量化することができる。
【０００５】
アクチュエータ部は、マグネットと、プリント基板コイル及び対物レンズを装着したレンズホルダが４本の棒状弾性部材で移動可能に支持された可動部とで構成されている。アクチュエータ部は、構成部品も少なく、構造も簡単であるが、ディスクの情報トラック上に正確にビームスポットを形成すると共に、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号に対して正確に可動部を追従させる重要な役目を担っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アクチュエータ部を構成するプリント基板コイルは、一般に中央にフォーカスコイルを形成し、フォーカス方向に配列された上下２個からなる組を該フォーカスコイルの両側に配置した４つのトラッキングコイルを平面上に形成する構成になっている。この場合、アクチュエータ部を構成するマグネットは、上方に配置される２個のコイルと下方に配置される２個のコイルに対してジッタ方向に沿った互いに反対向きの磁束を付与する構造のものが使用される。このように構成されたアクチュエータ部は、フォーカス方向に駆動されるとプリント基板コイルに回転駆動力（ローリング現象）が発生することが知られている。
【０００７】
回転駆動力が発生すると、アクチュエータ部は、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号に対して正確に可動部を追従させることができなくなる。従って、アクチュエータ部は、係る回転駆動力を打ち消す処置が必要となる。アクチュエータ部は、パターン形状の異なる２種類のプリント基板コイルと、これに対応して構成した多極着磁された一対のマグネットを用いることで回転駆動力を打ち消す方法が考えられるが、回転駆動力を打ち消すための部品を新たに追加するスペースが確保できないことと、標準化や省部品化に逆行してしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み成されたものであり、その目的は、新たに部品を追加すること無く簡単な構造で可動部の回転駆動力を抑制することが可能なレンズ駆動装置を提供することに有る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明に係るレンズ駆動装置は、フォーカスコイル、トラッキングコイル、対物レンズ、及びレンズホルダを備えるアクチュエータ部と、前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルに磁束を付与する磁気回路と、を有し、前記アクチュエータ部をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するレンズ駆動装置であって、前記トラッキングコイルは、フォーカス方向に隣接して配列された２個のコイルからなる組を２組有し、当該２組は、前記フォーカスコイルのトラッキング方向両側縁部にそれぞれ隣接して配置され、前記磁気回路は、一方のフォーカス方向に配置される２個のコイルと他方のフォーカス方向に配置される２個のコイルとに対してジッタ方向に沿った互いに反対向きの磁束を付与する２つの磁極面が互いに接合するよう形成され、前記アクチュエータ部が中立位置にある状態において、前記磁極面の接合位置は、そのフォーカス方向の位置が前記２個のコイルの隣接部の位置に等しく、当該磁極面は、前記フォーカスコイルの幅と略同一であり前記接合位置に位置する天面部と、前記天面部の両端部から前記コイルの略中心に延設された一対の傾斜部とから形成される台形状磁極面と、トラッキング方向に前記２個のコイルの略中心までを覆う幅を有し、フォーカス方向に前記２個のコイルの略中心から前記フォーカスコイルのフォーカス方向側縁部までを覆う幅を有する方形状磁極面とから構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明に係るレンズ駆動装置は、請求項１または２に記載のレンズ駆動装置であって、前記２組は、前記アクチュエータ部の重心に対して対称に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明に係るレンズ駆動装置は、請求項１乃至３の何れか１つに記載のレンズ駆動装置であって、前記フォーカスコイルは単一のコイルであり、前記磁気回路は前記フォーカスコイルの上部と下部に反対向きの磁束を付与することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明に係るレンズ駆動装置は、請求項１乃至４の何れか１つに記載のレンズ駆動装置であって、フォーカスコイル及びトラッキングコイルは単一の平面基板上にプリントされたプリント基板コイルであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置１００について図面を参照しつつ以下に説明する。本実施形態によるレンズ駆動装置１００は、波長の異なる光ビームを発射する２つの発光素子や、グレーティング、ビームスプリッタ、受光素子等の光学部品を一つに樹脂パッケージした光ピックアップ用光学部品収納モジュールであるモジュール７０と、対物レンズが内蔵されたアクチュエータ部３０とで構成し、小型・薄型化されている。また、係るレンズ駆動装置１００は、通常行われるグレーティング調整を上記モジュール７０の外側より行うように構成されたものである。以下、図１及び図２を用いてレンズ駆動装置１００全体の構成から説明する。尚、図１及び図２は、本実施形態によるレンズ駆動装置１００の構成展開図である。
【００１４】
本実施形態のレンズ駆動装置１００は、樹脂成形されたキャリジボディ８０と、後述する光ビームを発射する発光素子や受光素子等を収納したモジュール７０と、キャリジボディ８０の所定位置に固定されたコリメータレンズ２８及び立上げミラー２９と、一部をＬ状に折り曲げて離間形成した２つのヨーク部２７に一対のマグネット２５を固着した金属平板のアクチュエータベース２６と、可動体としての可動部２０とサスペンションベース２１で構成されるアクチュエータ部３０と、上記モジュール７０のグレーティング調整機構であるスライドカム部材６２とで構成されている。
【００１５】
モジュール７０は、一方の側面にカバーガラス５１を嵌め込んだ円環状ガイド部５０が形成され、他方の側面に円弧状の突起４９が形成されている。モジュール７０の円環状ガイド部５０は、光ビームが放射される開口部であり、外周が略円形状に形成され、その中心の延長線上に突起４９の中心軸が形成されている。つまり、円環状ガイド部５０の中心軸と突起４９の中心軸は、同一の直線上に形成されており、これを以下軸線と呼ぶことにする。なお、突起の代りに、円環状ガイド部50とは別個の円環状ガイド部50を設け、その中心軸が同一の直線上に形成されるようにしても良い。モジュール７０は、係る軸線を中心に回転されるため、軸線から外れた箇所に当接面５２が設けられている。
【００１６】
モジュール７０は、キャリジボディ８０の所定の位置に装着される。モジュール７０の円弧状の突起４９は、キャリジボディ８０に形成されたＶ字状支持部８２ａに挿入され、モジュール７０の円環状ガイド部５０は、キャリジボディ８０に形成されたＶ字状支持部８２ｂに挿入される。この時、モジュール７０の円環状ガイド部５０は、キャリジボディ８０に固定されたコリメータレンズ２８と対向する位置に配置される。そして、モジュール７０の当接面５２は、キャリジボディ８０の摺動溝８３に挿入されたシフトカム部材６２上に配置される。係るシフトカム部材６２は、キャリジボディ８０の摺動溝８３とモジュール７０の当接面５２により挟まれ、横転や脱落することなく摺動自在に保持される。以上により、モジュール７０は、キャリジボディ８０に形成されたＶ字状支持部８２ａとＶ字状支持部８２ｂにより回転自在に支持される。
【００１７】
一方、一部をＬ状に折り曲げて離間形成した一対のヨーク部２７の各々にマグネット２５を固着したアクチュエータベース２６は、キャリジボディ８０の底面側から２本のビス８８によってキャリジボディ８０に形成された２つの取付孔８１ａ、８１ｂに取り付けられる。そして、アクチュエータ部３０は、キャリジボディ８０の上面側より装着される。これによりアクチュエータ部３０のプリント基板コイル１５は、一対のマグネット２５の略中央に挿入される。また、アクチュエータ部３０の対物レンズ１９は立上げミラー２９を覆う位置に配置される。
【００１８】
モジュール７０は、図２に示すようにモジュールプレート８４によってキャリジボディ８０の内部に保持される。モジュールプレート８４は、熱伝導性に優れた弾性銅板で形成され、保持孔８５ａを有する複数の固定部８５と、内側に湾曲して形成された押圧部８６と、内側に折り曲げて形成された保持部８７が設けられている。モジュールプレート８４は、キャリジボディ８０に形成された図示しない複数の突起部に固定部８５の保持孔８５ａを挿入して固定される。モジュール７０は、モジュールプレート８４の保持部８７によりキャリジボディ８０のＶ字状支持部８２ａ側に押圧されると共に、押圧部８６によってキャリジボディ８０の底面側に押圧された状態で保持される。また、モジュールプレート８４は、押圧部８６をモジュール７０の底面に押圧することでモジュール７０で発熱された熱を放熱するヒートシンクの役目を担っている。
【００１９】
また、アクチュエータ部３０は、図２に示すようにアクチュエータカバー８９によってキャリジボディ８０内に保持される。アクチュエータカバー８９は、モジュールプレート８４と同様に保持孔９０ａを有する複数の固定部９０と、内側に湾曲して形成された押圧部９１と、内側に折り曲げて形成された保持部９２が設けられている。アクチュエータカバー８９は、キャリジボディ８０に形成された図示しない複数の突起部に固定部９０の保持孔９０ａを挿入すると共に、２個所の固定孔９３を貫通する２本のビス９４で固定される。なお、アクチュエータ部３０の詳細は後述する。
【００２０】
アクチュエータカバー８９の保持部９２は、可動部２０とサスペンションベース２１の隙間に挿入され、サスペンションベース２１をキャリジボディ８０側に押圧する。アクチュエータ部３０は、サスペンションベース２１がキャリジボディ８０に固定されることで保持される。また、アクチュエータカバー８９の押圧部９１は、コリメータレンズ２８の脱落及び保護用に設けられている。また、アクチュエータカバー８９は、中央に一部ストッパー部９５を残して窓を設けることで対物レンズ１９の上方を開放させると共に、ストッパー部９５により可動部２０のフォーカス方向の移動範囲を規制する役目を担っている。
【００２１】
次に、本実施形態のレンズ駆動装置１００に用いられるモジュール７０の構造を図３乃至図５を用いて説明する。レンズ駆動装置１００に用いられるモジュール７０は、トラッキングエラー信号を生成する方法をＣＤとＤＶＤとを異ならせて構成している。トラッキングエラー信号を生成する方法は、３ビーム法と位相差法が有る。３ビーム法は、ＣＤに対しては最適であるが、ＤＶＤに適用すると、特に２層の場合は目的外の層からの信号の漏れ込みが生じたり、相変化媒体に高密度で記録するランドグルーブ記録等では、隣接トラックからのクロストーク等が問題となる。また、位相差法は、ＤＶＤには適しているが、ＣＤに適用するとビームスポットが小さいときにトラックエラー信号の波形が正弦波にならず、トラッククロス時に問題となる場合が有る。従って、本実施形態のレンズ駆動装置１００は、ＣＤを再生する場合は、グレーティング４３を通過させてＣＤのトラッキング制御に適した３ビーム法によりトラッキングエラー信号を生成し、ＤＶＤを再生する場合は、ＤＶＤのトラッキング制御に適した位相差法によりトラッキングエラー信号を生成するように構成している。以下、これらの構成を説明する。
【００２２】
モジュール７０は、内部が中空に樹脂成形されたボトムケース４０に後述する複数の半導体発光素子等が収容された出射部５５と、該出射部５５と同様に内部が中空に樹脂成形されたトップケース５６に半導体受光素子等が収容された受光部６５とで構成されている。以下、モジュール７０の各構成部品について構造を説明する。
【００２３】
図３は、出射部５５の内部展開図である。出射部５５は、図３に示すように筐体の一部となるボトムケース４０の内部底面に波長７８０ｎｍの光ビームを出射する第１発光素子４１と、波長６５０ｎｍの光ビームを出射する第２発光素子４２と、第１発光素子４１から出射された光ビームからトラッキングエラー生成用の一対のサブビームを生成するグレーティング４３と、ビームスプリッタ４４と、反射ミラー４５を収容して構成されている。
【００２４】
ボトムケース４０は、導電性の優れた金属板に半導体チップ用の固定フレーム４６や電極フレーム４７を複数打ち抜き形成したフープ材と一体に樹脂成形して形成されている。ボトムケース４０は、内部底面に固定フレーム４６や電極フレーム４７が露出されて成形されており、固定フレーム４６や電極フレーム４７の一方端が端子４８として外部に引出された構造になっている。
【００２５】
また、ボトムケース４０は、一方の外部側面に円弧状の突起４９を形成すると共に、他方の側面に円環状ガイド部５０を設け、該円環状ガイド部５０の開口窓５０ａを覆うように円盤状のカバーガラス５１が嵌め込まれている。上記円弧状の突起４９の中心軸と円環状ガイド部５０の中心軸を結ぶ軸線は、後述する光学部品の光軸と一致するように形成されている。また、ボトムケース４０は、円弧状の突起４９の中心軸と円環状ガイド部５０の中心軸を結ぶ軸線から離れた外壁角の一部に当接面５２を設けている。係る当接面５２は、光軸を中心にモジュール７０に回転を与えるために設けられたものであり、ボトムケース４０の底面に対して傾斜した面で形成されている。
【００２６】
出射部５５は、第１発光素子４１及び第２発光素子４２の各半導体チップをボトムケース４０の内部底面に露出して成形された固定フレーム４６上にダイボンディング等で固定され、各電極は電極フレーム４７にワイヤボンディング等により接続された構成になっている。また、出射部５５は、その他の光学部品であるグレーティング４３、ビームスプリッタ４４、反射ミラー等を所定の位置に配置した構成になっている。出射部５５は、各端子４８に外部より電源が供給されることで、第１発光素子４１又は第２発光素子４２の何れか一方のみを単独で発光され、グレーティング４３及びビームスプリッタ４４を介して円環状ガイド部５０の中心から光ビームを放射するように構成されている。
【００２７】
次に、受光部６５の構造について図４を用いて説明する。
【００２８】
図４に示すように受光部６５は、筐体の一部となるトップケース５６の内部底面に受光素子５７とモニタＰＤ５８を収容している。トップケース５６は、ボトムケース４０と同様に導電性の優れた金属板に半導体チップ用の固定フレーム５９や電極フレーム６０を複数打ち抜き形成したフープ材と一体に樹脂成形して形成されている。トップケース５６は、内部底面に固定フレーム５９と電極フレーム６０が露出された状態で成形され、一方端が端子６１として外部に引出された構造になっている。
【００２９】
受光部６５は、受光素子５７及びモニタＰＤ５８の半導体チップを固定フレーム５９上にダイボンディング等で固定され、各電源及び出力電極は電極フレーム６０にワイヤボンディング等で接続された構成になっている。従って、電源の供給や受光素子５７及びモニタＰＤ５８の出力信号の検出は、端子６１を介して行なわれる。
【００３０】
モジュール７０は、図５に示すように出射部５５と、受光部６５とを光学部品を内側にして接合して、接着剤等で接着して構成される。上述したようにモジュール７０は、波長の異なる光ビームを発射する２つの発光素子４１、４２や、グレーティング４３、ビームスプリッタ４４、受光素子５７等の光学部品を単一の樹脂筐体内にパッケージしたものであり、性能が管理された１つの光学部品として取り扱うことができるように構成されている。
【００３１】
次に、本実施形態によるレンズ駆動装置１００の光学部品全体の光路とモジュール７０の光路を図６乃至図８を用いて説明する。尚、図６はレンズ駆動装置１００の光学部品全体の光路を示し、図７は出射部５５の光路を、図８は出射部５５から受光部６５に至る光路を示した。
【００３２】
出射部５５において、第１発光素子４１から出射された第１光ビームは、図７に示すようにグレーティング４３を通過して、ビームスプリッタ４４の一方の主面から一旦入射した後、ビームスプリッタ４４の裏面で反射して再び主面から円環状ガイド部５０の中心軸に向かう光路となる。また、第２発光素子４２から出射された第２光ビームは、ビームスプリッタ４４の他方の主面から一旦入射した後、ビームスプリッタ４４の裏面で反射して再び主面から円環状ガイド部５０の中心軸に向かう光路となる。ビームスプリッタ４４は、第１光ビームがビームスプリッタ４４の裏面で反射して円環状ガイド部５０の中心軸に向かう光路と、第２光ビームがビームスプリッタ４４の裏面で反射して円環状ガイド部５０の中心軸に向かう光路を同一にするため、第１発光素子４１と第１発光素子４２に対して傾斜の異なる２つの主面を有した構造になっている。このように構成することで、第１及び第２光ビームの光軸とモジュール７０の軸線を一致させることが可能となる。
【００３３】
モジュール７０から出射された第１光ビーム又は第２光ビームは、図６に示すように光ビームを平行光に変換するコリメータレンズ２８を通過して立上げミラー２９により対物レンズ１９に向かう光路となる。立上げミラー２９で反射された第１光ビーム又は第２光ビームは、対物レンズ１９で集束され、ディスク１の情報記録面上にビームスポットを形成する。
【００３４】
また、ディスク１の情報記録面で反射された第１光ビーム又は第２光ビームは、対物レンズ１９、立上げミラー２９、コリメータレンズ２８を経てモジュール７０を構成する円環状ガイド部５０の中心軸に入射する。モジュール７０に入射された第１光ビーム又は第２光ビームは、ビームスプリッタ４４を透過し、反射ミラー４５で反射されて、図８に示すように受光素子５７に照射される。上記ビームスプリッタ４４は、出射部５５からディスク１に向かう往路ビームと、ディスク１から受光部６５に向かう復路ビームを分岐する役目を担っている。
【００３５】
受光素子５７は、第１発光素子４１が駆動された時は、３ビーム法に基づく演算処理がなされ、第２発光素子４２が駆動された場合は、位相差法に基づく演算処理がなされる。そして、受光素子５７は、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号及びＲＦ信号を出力する。また、モニタＰＤ５８は、第１発光素子４１及び第２発光素子４２の光ビームの出射強度を検出して出力する。レンズ駆動装置１００は、モニタＰＤ５８から出力される検出レベルに基づき第１及び第２発光素子４１、４２の出射強度の制御を行う。
【００３６】
本実施形態のレンズ駆動装置１００は、３ビーム法におけるサブビームの相対位置の初期調整としてグレーティング調整が行われる。係るグレーティング調整及びグレーティング調整機構について図９乃至図１５を用いて以下に説明する。
【００３７】
既に、図７を用いて説明したように、第１発光素子４１から出射された第１光ビームは、グレーティング４３を通過することで一対のサブビームが生成され、ビームスプリッタ４４で反射されて円環状ガイド部５０の中心軸から３ビームが出射される。係る３ビームは、コリメータレンズ２８、立上げミラー２９、対物レンズ１９を経てディスク１上の情報トラック２にビームスポットを形成する。レンズ駆動装置１００は、図９に示すようにディスク１の情報トラック２の中央にメインビームＭを形成し、２つのサブビームＳ１、Ｓ２を、その並び方向が追従すべき情報トラックの接線方向に対して所定の角度（図中θで示す角度）傾いた状態で情報記録面に照射する。
【００３８】
上述したようにモジュール７０は、円環状ガイド部５０の中心軸と突起４９の中心軸を結ぶ軸線を中心に回転自在に保持されている。また、モジュール７０は、光軸と軸線が一致するように構成されている。従って、レンズ駆動装置１００は、モジュール７０を軸線中心に回転（図中矢印Ｒで示す）することで、２つのサブビームＳ１、Ｓ２のビームスポットを、その並び方向が追従すべき情報トラックの接線方向に対する所定角度（θ）から更にプラス・マイナス方向に所定角度回転させることが可能となる。つまり、レンズ駆動装置１００は、メインビームＭを情報トラック２の中央に固定したままで２つのサブビームＳ１、Ｓ２のビームスポット位置だけを回転するグレーティング調整が可能となる。また、本実施形態のレンズ駆動装置１００は、ＤＶＤの記録・再生が行われる際に位相差法によりトラッキングエラー信号を生成するように構成しているので、ＣＤに対して最適となるグレーティング調整が行われてもＤＶＤの記録・再生時に影響を与えることが無い。
【００３９】
次に、図１０乃至図１５を用いてモジュール７０のグレーティング調整機構に付いて説明する。図１０、１２、１４は、スライドカム部材６２付近のキャリジボディ８０の一部断面図である。また、図１１、１３、１５は、円環状ガイド部５０側から見た時のモジュール７０の平面図である。尚、図１０、１２、１４に示す断面図は、図２に示したキャリジボディ８０のＡ−Ａ部分を示している。
【００４０】
図１０に示すようにスライドカム部材６２は、一部を折り曲げて強度を持たせた金属平板であり、モジュール７０の当接面５２に当接するカム面６３とグレーティング調整部材であるマイナスドライバ９８等を挿入する凹状の調整孔６４を設けている。スライドカム部材６２は、キャリジボディ８０の摺動溝８３に挿入された後、モジュール７０の当接面５２がスライドカム部材６２のカム面６３上に載置される。これにより、スライドカム部材６２は、キャリジボディ８０の摺動溝８３と当接面５２に挟まれ転倒或いは脱落することがない。また、スライドカム部材６２は、軸線を含む面に対して平行に直線移動が可能である。また、カム面６３は、上記直線方向に対して傾斜している。
【００４１】
モジュール７０は、調整孔６４に対してマイナスドライバ９８を垂直に挿入できる位置を傾きゼロの初期位置として構成されている。レンズ駆動装置１００は、通常スライドカム部材６２を初期位置にしてモジュール７０を装着するようにしている。従って、モジュール７０は、当初は図１１に示すように傾きがゼロの状態でキャリジボディ８０に固定されている。
【００４２】
図１２は、調整孔６４に挿入したマイナスドライバ９８を右方向に回転した場合の例を示したものである。スライドカム部材６２は、図中矢印の方向に移動される。モジュール７０の当接面５２は、スライドカム部材６２のカム面６３に沿って下方に移動する。モジュール７０は、図１３に示すように初期位置に対して例えば約−２度程傾いた状態で固定される。従って、レンズ駆動装置１００は、２つのサブビームＳ１、Ｓ２のビームスポットを、その並び方向が追従すべき情報トラックの接線方向に対する所定角度（θ）から約−２度回転させた位置に形成することが可能となる。
【００４３】
また、図１４は、調整孔６４に挿入したマイナスドライバ９８を左方向に回転した場合の例を示したものである。スライドカム部材６２は、図中矢印の方向に移動される。モジュール７０の当接面５２は、スライドカム部材６２のカム面６３に沿って上方に移動する。モジュール７０は、図１５に示すように初期位置に対して例えば約＋４度程傾いた状態で固定される。従って、レンズ駆動装置１００は、２つのサブビームＳ１、Ｓ２のビームスポットを、その並び方向が追従すべき情報トラックの接線方向に対する所定角度（θ）から約＋４度回転させた位置に形成することが可能となる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態のレンズ駆動装置１００は、モジュール７０をキャリジボディ８０に対してモジュールプレート８４で固定し、モジュール７０の当接面５２がスライドカム部材６２のカム面６３上に当接して支持されるようにしている。スライドカム部材６２は、摺動溝８３の内部に挿入され、カム面６３上にモジュール７０の当接面５２が支持され、接触抵抗が大きい状態で保持されている。従って、本実施形態のレンズ駆動装置１００は、グレーティング調整が行われた後にグレーティング調整機構を固定する必要がない。また、スライドカム６２部材はグレーティング調整の回転中心線であるモジュール７０の軸線を含む面に対して平行に直線移動可能であるので、グレーティング調整に要するスライドカム部材６２の移動許容スペースをモジュール７０の厚み幅内に集約化することができ、全体の小型化に寄与することができる。
【００４５】
次に、本実施形態のレンズ駆動装置１００に用いられるアクチュエータ部３０の構成を図１６乃至図２１を用いて説明する。図１６はアクチュエータ部３０の外形斜視図、図１７はプリント基板コイル１５の平面図、図１８はマグネット２５の外形斜視図、図１９はマグネット２５を固着したアクチュエータベース２６の外形斜視図、図２０はヨーク部２７に固着されたマグネット２５とプリント基板コイル１５の位置関係を示す一部断面図、図２１はマグネット２５とプリント基板コイル１５の位置関係を示す平面図である。
【００４６】
アクチュエータ部３０は、図１６に示すように可動部２０がサスペンションベース２１に固定された４本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂで移動可能に支持された構造をしている。可動部２０は、対物レンズ１９が固定されたレンズホルダ１６とプリント基板コイル１５とで構成されている。レンズホルダ１６は、樹脂成形された略方形部材であり、一方端に対物レンズ１９用の取付孔１８が設けられ、中央に方形の開口部１７が形成されている。係る開口部１７は、略中央にプリント基板コイル１５が装着されると共に、その開口内部において該プリント基板コイル１５の両側に一対のマグネット２５を離間配置するために設けられている。
【００４７】
レンズホルダ１６及びサスペンションベース２１は、樹脂成形される際に４本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂと一体に成形される。４本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの一方端は、サスペンションベース２１の側面から引出され、プリント基板コイル１５に対するトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号供給用端子として用いられる。また、４本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの他方端は、レンズホルダ１６の内部に渡って設けられレンズホルダ１６の開口部１７に装着されるプリント基板コイル１５と接続される。
【００４８】
アクチュエータ部３０を構成するプリント基板コイル１５は、図１７に示すように単一平面基板である両面銅張積層基板１０上に複数のコイルをプリントしてエッチング形成したものである。プリント基板コイル１５は、一方の銅箔面の略中央にフォーカスコイル１４を形成すると共に、該フォーカスコイル１４の右側に隣接して２つのトラッキングコイル１１ａ、１１ｄと、フォーカスコイル１４の左側に隣接して２つのトラッキングコイル１１ｂ、１１ｃが設けられている。つまり、４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄは、フォーカス方向に配列された上下２個のコイルからなる組を２組有すると共に、該２組がトラッキング方向に配列して構成されている。また、プリント基板コイル１５は、両面銅張積層基板１０の外周縁部に２つのトラッキング入出力端子部１２ａ、１２ｂと２つのフォーカス入力端子部１３ａ、１３ｂを設けている。
【００４９】
トラッキング入力端子部１２ａに接続されたトラッキングＡコイル１１ａは、左回りで外周から内周に渦巻き状にコイルが形成され、図示しないスルホール及び銅箔パターンを介してトラッキングＢコイル１１ｂに接続されている。トラッキングＢコイル１１ｂは、右回りで内周から外周にコイルが形成されると共に、トラッキングＣコイル１１ｃに接続されている。トラッキングＣコイル１１ｃは、左回りで外周から内周にコイルが形成され、図示しないスルホール及び銅箔パターンを介してトラッキングＤコイル１１ｄに接続されている。トラッキングＤコイル１１ｄは、右回りで内周から外周にコイルが形成され、トラッキング出力端子部１２ｂに接続される。
【００５０】
従って、プリント基板コイル１５を構成する４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄは、トラッキング入出力端子部１２ａ、１２ｂに対して直列接続されている。従って、例えば、トラッキング入力端子部１２ａにプラス電圧が供給され、トラッキング出力端子部１２ｂにマイナス電圧が供給されたとすれば、４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄは、図中矢印で示す方向の電流が流れるように構成されている。
【００５１】
また、プリント基板コイル１５を構成するフォーカスコイル１４は、２組のトラッキングコイルの間に配置された単一のコイルである。フォーカス入力端子部１３ａに接続されたフォーカスコイル１４は、左回りで外周から内周に渦巻き状にコイルが形成され、スルホールを介してフォーカス出力端子部１３ｂに接続されている。フォーカスコイル１４は、フォーカス入出力端子部１３ａ、１３ｂに対して直列接続され、フォーカス入力端子部１３ａにプラスの電圧が供給され、フォーカス出力端子部１３ｂにマイナスの電圧が供給されると、図中矢印で示す方向の電流が流れるように構成されている。
【００５２】
プリント基板コイル１５は、レンズホルダ１６に形成された開口部１７の所定の位置に装着される。この時、プリント基板コイル１５の２組のコイルは、可動部２０の重心に対して対称となる位置に配置される。レンズホルダ１６は、上述したように４本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂと一体に成形されている。４本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの端部は、レンズホルダ１６の表面に一部露出して形成されており、開口部１７に装着されるプリント基板コイル１５の各端子部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂと半田付けして接続される。
【００５３】
プリント基板コイル１５のトラッキング入出力端子部１２ａ、１２ｂは、２本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂに半田付けされ、プリント基板コイル１５のフォーカス入出力端子部１３ａ、１３ｂは、２本の棒状弾性部材２３ａ、２３ｂに夫々半田付けされる。従って、プリント基板コイル１５は、２本の棒状弾性部材２２ａ、２２ｂからトラッキングエラー信号が供給されると４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄにトラッキング駆動電流が流れ、２本の棒状弾性部材２３ａ、２３ｂにフォーカスエラー信号が供給されると、フォーカスコイル１４にフォーカス駆動電流が流れるように構成されている。そして、プリント基板コイル１５は、アクチュエータ部３０がキャリジボディ８０に装着されることで一対のマグネット２４の間の空隙に配置される。
【００５４】
次に、アクチュエータ部３０を構成するマグネット２５の構造について図１８を用いて説明する。マグネット２５は、図１８に示すように両極着磁された台形状の小マグネット２４を２つ密着させて構成したものである。小マグネット２４は、底面部２４ａと、底面部２４ａよりも幅の狭い天面部２４ｂと、２つの略４５度傾斜した傾斜部２４ｃとで構成される台形状に形成されている。マグネット２５は、小マグネット２４の天面部２４ｂ上に別の小マグネット２４を逆さにして天面部２４ｂ同士を密着させ、且つ異なる磁極面が同一面上に配置するように構成したものである。
【００５５】
マグネット２５は、図１９示すようにアクチュエータベース２６の一部をＬ状に折り曲げて離間形成した２つのヨーク部２７に夫々接着剤等で固定される。この時、対向する小マグネット２４の磁極が異なるようにするため、一方のマグネット２５を反転してヨーク部２７に固定するようにしている。このマグネット２５の極性の配置について図２０を用いて説明する。
【００５６】
図２０は、ヨーク部２７に固定されたマグネット２５とプリント基板コイル１５の位置関係を示した側面図である。図２０に示すようにマグネット２５は、プリント基板コイル１５と対向する小マグネット２４の極性が互いに異なるように配置すると共に、対向する小マグネット２４の極性が異なるように配置している。このように配置することにより一方の小マグネット２４からプリント基板コイル１５を通過して対向する他方の小マグネット２４に到達する磁束（図中点線矢印で示す）が形成される。また、上に配置された小マグネット２４からプリント基板コイル１５を通過して下に配置された小マグネット２４に到達する磁束が形成される。従って、一対のマグネット２５は、プリント基板コイル１５のトラッキングコイル１１及びフォーカスコイル１４に対して強い磁束を与えることができる。
【００５７】
図２１は、マグネット２５とプリント基板コイル１５の位置（初期位置）関係を示した平面図である。図２１に示すようにマグネット２５を構成する小マグネット２４の底面部２４ａの幅は、４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの略中心付近まで覆うように形成されている。また、小マグネット２４の天面部２４ｂの幅は、フォーカスコイル１４のトラッキング方向の幅とほぼ同一に形成されている。また、小マグネット２４の傾斜部２４ｃは、各トラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの中心を通る略４５度の中心線と重なるように形成されている。
【００５８】
磁気回路であるマグネット２５は、図２１に示すように上方に配置される２個のトラッキングコイル１１ａ、１１ｂと下方に配置される２個のトラッキングコイル１１ｃ、１１ｄに対して、ジッタ方向（対向する一対のマグネット２５の配列方向、図８中においては紙面に垂直な方向）に沿った互いに反対向きの磁束を付与すると共に、フォーカスコイル１４の上部と下部に反対向きの磁束を付与するように構成している。また、マグネット２５は、上下２個のトラッキングコイル１１ａ、１１ｄ及び１１ｂ、１１ｃの隣接部に対して磁束を与えないように構成している。レンズ駆動装置１００は、このようなマグネット２５を採用することで、後述するプリント基板コイル１５に作用する回転駆動力を抑制するようにしている。
【００５９】
次に、プリント基板コイル１５に発生する回転駆動力の動作を図２２乃至図２５を用いて説明する。プリント基板コイル１５の動作を説明するに際し、回転駆動力の発生を数値化して表すため、マグネット２５及び４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄを数値化し易い形状で示すことにする。つまり、４つのトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの各部分における駆動力（磁束の向きとコイルに流れる電流の向きにより発生するコイルの一部の駆動力）を明確にするため、図９に示すようにコイルを正方形で示している。正方形のコイル四隅部分は、プリント基板コイル１５のトラッキング方向に生じる駆動力と、フォーカス方向に生じる駆動力の境目であり、この部分を斜線（図中（イ））で示し、明確に分離して考えるものとする。また、プリント基板コイル１５に発生する回転駆動力の抑制効果を明確にするため、比較例としてマグネット２５を方形状のマグネット２８に置き換えた場合の回転駆動力と併せて説明することにする。
【００６０】
図２２において、マグネット２５が図に示す極性を有し、トラッキングコイル１１ａ〜トラッキングコイル１１ｄに図中点線矢印で示す方向に駆動電流が流れると仮定すれば、各トラッキングコイル１１ａ〜１１ｄのＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓの領域から発生する駆動力はトラッキング方向の同じ向きに沿った力（図２２においては紙面左方向）となり、この合成力が本来のトラッキング駆動力となる。ところが、トラッキングコイル１１ａ〜１１ｄは上述したＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ以外の領域もマグネット２５に対面し磁束が付与されるため、この領域からも駆動力が発生する。
【００６１】
図２２において、トラッキングコイル１１ａのＡ部分に矢印で示すフォーカス方向の駆動力が発生する。ここで、トラッキングコイル１１ａのＡ部分の面積は、１つの正方形と１つの直角三角形で示すことができるので、正方形の部分を「１」、直角三角形の部分を「０．５」とすれば、「１．５」と数値化することが可能である。また、トラッキングコイル１１ａのＡ部分に発生する駆動力は、フォーカス方向上向き方向に発生するので、これを上向きの矢印で示すと共に、上記数値化と併せて「＋１．５」と示すことにする。
【００６２】
同様の方法で、各トラッキングコイル１１の駆動力を求めると、トラッキングコイル１１ｂのＣ部分の駆動力は「−１．５」、トラッキングコイル１１ｃのＦ部分の駆動力は「＋１．５」、トラッキングコイル１１ｄのＨ部分の駆動力は「−１．５」となる。トラッキングコイル１１ａのＡ部分に発生する駆動力とトラッキングコイル１１ｄのＨ部分に発生する駆動力は、大きさが同じで方向が逆であるため、互いに打ち消しが行われる。同様に、トラッキングコイル１１ｂのＣ部分には発生する駆動力とトラッキングコイル１１ｃのＦ部分に発生する駆動力は、大きさが同じで方向が逆であるため、互いに打ち消しが行われる。従って、トラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの各々はフォーカス方向の駆動力は発生しないものとなり、よってプリント基板コイル１５は、回転駆動力が発生しない。
【００６３】
次に、比較例としてマグネット２５を方形状のマグネット２８に置き換えた場合について、図２３を用いて説明する。図２３に示すように、方形状のマグネット２８を用いた場合の各トラッキングコイル１１に発生するフォーカス方向の駆動力は、台形状のマグネット２５を用いた場合に比較して、トラッキングコイル１１ａのＢ部分、トラッキングコイル１１ｂのＤ部分、トラッキングコイル１１ｃのＥ部分、トラッキングコイル１１ｄのＧ部分に新たに発生する。上記同様に、各トラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの駆動力を求めてこれらを比較すると、トラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの各部分のフォーカス方向の駆動力は、大きさが同じで方向が逆の駆動力を発生するのでトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄの各々の内部で互いに打ち消しが行われる。従って、プリント基板コイル１５は、回転駆動力が発生しない。
【００６４】
次に、図２４に示すようにプリント基板コイル１５を初期位置に対してフォーカス方向上方に移動させた場合の比較例について説明する。この場合は、トラッキングコイル１１ｃのＥ部分とトラッキングコイル１１ｄのＧ部分がマグネット２８のＮ極からの磁束の影響を受ける状態となる。上記同様に、各駆動力を求める。トラッキングコイル１１ａ及びトラッキングコイル１１ｂは、初期位置にある場合と同様にフォーカス方向の駆動力が発生しない。
【００６５】
一方、トラッキングコイル１１ｃは、Ｅ部分がＮ極からの磁束により「＋１．５」の駆動力を発生し、Ｆ部分が「＋１．５」の駆動力を発生するため合成されて「＋３．０」のフォーカス方向の駆動力（図中白抜矢印で示す）を発生する。また、トラッキングコイル１１ｄは、Ｇ部分がＮ極からの磁束により「−１．５」の駆動力を発生し、Ｈ部分が「−１．５」の駆動力を発生するため合成されて「−３．０」のフォーカス方向の駆動力（図中白抜矢印で示す）を発生する。従って、プリント基板コイル１５は、これら２つの重心に対称的なフォーカス方向の駆動力によって右方向の回転モーメント力が発生する。この回転モーメント力は、合成駆動力「３．０」に比例した大きさとなる。
【００６６】
次に、図２５に示す本実施形態の場合に付いて説明する。上記同様にプリント基板コイル１５を初期位置に対して上方に移動させた状態を示している。トラッキングコイル１１ａのＢ部分は、マグネット２５の傾斜部２４ｃによりＮ極から磁束を受ける面積が狭められ、磁束の影響が受け難くなっている。トラッキングコイル１１ａのＢ部分は、２つの直角三角形で示す領域なので、「−１．０」のフォーカス方向の駆動力を発生する。同様に、トラッキングコイル１１ｂのＤ部分は、「＋１．０」の駆動力を発生する。
【００６７】
一方、トラッキングコイル１１ｃのＥ部分は、マグネット２５のＮ極の磁束を受ける面積がほとんど無いので発生する駆動力は非常に小さい。これは、トラッキングコイル１１ｄのＧ部分も同様である。ここで４個のトラッキングコイル１１ａ〜１１ｄから発生するフォーカス方向の駆動力の合成を考えると、トラッキングコイル１１ａのＡ部分の駆動力とトラッキングコイル１１ｄのＨ部分の駆動力は、同じ大きさで方向が逆なので互いに打ち消し合う。また、トラッキングコイル１１ｂのＣ部分の駆動力とトラッキングＣコイル１１ｃのＦ部分の駆動力は、同じ大きさで方向が逆なので互いに打ち消し合う。従って、トラッキングコイル１１ａのＢ部分のフォーカス方向駆動力「−１．０」とトラッキングコイル１１ｂのＤ部分のフォーカス方向駆動力「＋１．０」が残り、プリント基板コイル１５には、これら２つの重心に対称的なフォーカス方向の駆動力によって右方向の回転モーメント力が発生する。この回転モーメント力は、合成駆動力「１．０」に比例した大きさとなるが、これは比較例と比較して略１／３であり、回転モーメント力が大幅に抑制されたことを示すものである。
【００６８】
以上説明したように、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置１００は、アクチュエータ部３０を構成するマグネット２５に両極着磁された台形状の小マグネット２４を２つ密着させて構成したものを採用している。プリント基板コイル１５を構成する組となる上下２個のトラッキングコイルは、小マグネット２４の傾斜部２４ｃと対向する位置に配置されるので、上下２個のトラッキングコイルの隣接部（図中Ｂ部、Ｄ部、Ｅ部、Ｇ部）に対して磁束の影響が受け難くなり、回転駆動力を大幅に抑圧することができる。また、アクチュエータ部３０は、１枚のプリント基板コイル１５と一対のマグネット２５で構成され、部品点数を増やすことなく回転駆動力を抑圧することが可能となる。
【００６９】
尚、本発明のアクチュエータ部３０を構成するマグネット２５は、略４５度の傾斜部２４ｃを有する台形状の小マグネット２４を２個組み合わせて構成したが傾斜部２４ｃの傾斜角度に限定されるものではなく、例えば、マグネットが隣り合う磁極の接合部分周辺においてコの字状の欠落部を有する構成のように、上下２個のトラッキングコイルの隣接部分に対して磁束を付与しない構成であれば、如何なる形態であってもよい。また、上述のように本願は、初期位置においてトラッキングコイルの隣接部に磁束を与えないようにマグネットを構成することで、トラッキングコイルがフォーカス方向に移動したときにでもトラッキングコイルの隣接部が受ける磁束を低減させ、トラッキングコイルに発生する回転駆動力を抑制するものである。そして、上述の実施例では初期位置においてトラッキングコイルの隣接部に磁束を与えない例を示したが、本願の変形例としてトラッキングコイルの隣接部に与える磁束をトラッキングコイルの他の部分に与える磁束に比べ、少なくするようなマグネットで構成しても良い。具体的にはマグネット２８のような方形状のマグネットに、マグネット２５の形状のような着磁を行なう。それにより、そのマグネットは着磁を行なわなかったトラッキングコイルの隣接部に相当する部分も、着磁を行なった箇所の影響により、着磁を行なった箇所より弱いながらも磁束を発生することになる。これにより、初期位置においてトラッキングコイルの隣接部に相当する部分が他の部分に比べ磁束が少ないマグネットが構成される。この構成でも上述の実施例と同様の原理によりトラッキングコイルに発生する回転駆動力を低減することが可能となる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、新たに部品を追加することなく簡単な構造で可動部の回転モーメント力を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態によるレンズ駆動装置の構成展開図。
【図２】本実施形態によるレンズ駆動装置のモジュールプレートとアクチュエータカバーの構成展開図。
【図３】モジュールを構成する発光部の内部展開図。
【図４】モジュールを構成する光検出部の内部展開図。
【図５】モジュールの外形斜視図。
【図６】レンズ駆動装置全体の光路を示す図。
【図７】発光部の光路を示す図。
【図８】発光部から光検出部に至る光路を示した図。
【図９】３ビームと情報トラックの関係を示す図。
【図１０】モジュールのグレーティング調整の方法を説明するのに用いた図。
【図１１】モジュールのグレーティング調整の方法を説明するのに用いた図。
【図１２】モジュールのグレーティング調整の方法を説明するのに用いた図。
【図１３】モジュールのグレーティング調整の方法を説明するのに用いた図。
【図１４】モジュールのグレーティング調整の方法を説明するのに用いた図。
【図１５】モジュールのグレーティング調整の方法を説明するのに用いた図。
【図１６】アクチュエータ部の外形斜視図。
【図１７】プリント基板コイルの平面図。
【図１８】マグネットの外形斜視図。
【図１９】アクチュエータベースのヨーク部に固定されたマグネットの外形斜視図。
【図２０】ヨーク部に固定されたマグネットとプリント基板コイルの側面図。
【図２１】マグネットとプリント基板コイルの位置関係を示す平面図。
【図２２】プリント基板コイルに発生する回転駆動力の動作を説明するのに用いた図。
【図２３】プリント基板コイルに発生する回転駆動力の動作を説明するのに用いた図。
【図２４】プリント基板コイルに発生する回転駆動力の動作を説明するのに用いた図。
【図２５】プリント基板コイルに発生する回転駆動力の動作を説明するのに用いた図。
【符号の説明】
１５・・・プリント基板コイル
１９・・・対物レンズ
２０・・・可動部
２５・・・マグネット
２６・・・アクチュエータベース
２７・・・ヨーク部
２８・・・コリメータレンズ
２９・・・立上げミラー
３０・・・アクチュエータ部
４９・・・突起
５０・・・円環状ガイド部
５２・・・当接面
６２・・・スライドカム部材
８０・・・キャリジボディ
８２ａ・・円弧状支持部
８２ｂ・・椀状支持部
８３・・・摺動溝
１００・・レンズ駆動装置

Claims (5)

1. フォーカスコイル、トラッキングコイル、対物レンズ、及びレンズホルダを備えるアクチュエータ部と、
   前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルに磁束を付与する磁気回路と、
   を有し、
   前記アクチュエータ部をフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動するレンズ駆動装置であって、
   前記トラッキングコイルは、フォーカス方向に隣接して配列された２個のコイルからなる組を２組有し、当該２組は、前記フォーカスコイルのトラッキング方向両側縁部にそれぞれ隣接して配置され、
   前記磁気回路は、一方のフォーカス方向に配置される２個のコイルと他方のフォーカス方向に配置される２個のコイルとに対してジッタ方向に沿った互いに反対向きの磁束を付与する２つの磁極面が互いに接合するよう形成され、
   前記アクチュエータ部が中立位置にある状態において、
   前記磁極面の接合位置は、そのフォーカス方向の位置が前記２個のコイルの隣接部の位置に等しく、
   当該磁極面は、
   前記フォーカスコイルの幅と略同一であり前記接合位置に位置する天面部と、前記天面部の両端部から前記コイルの略中心に延設された一対の傾斜部とから形成される台形状磁極面と、
   トラッキング方向に前記２個のコイルの略中心までを覆う幅を有し、フォーカス方向に前記２個のコイルの略中心から前記フォーカスコイルのフォーカス方向側縁部までを覆う幅を有する方形状磁極面と
   から構成されることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記磁気回路は、方形状の部材に前記磁極面が形成されていることを特徴する請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記２組は、前記アクチュエータ部の重心に対して対称に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記フォーカスコイルは単一のコイルであり、前記磁気回路は前記フォーカスコイルの上部と下部に反対向きの磁束を付与することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記フォーカスコイル及びトラッキングコイルは単一の平面基板上にプリントされたプリント基板コイルであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のレンズ駆動装置。

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