JP3998883B2 - ディスクプレーヤのレンズ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディスクに情報を記録したり、記録された情報を読取るディスクプレーヤのレンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの情報をピックアップ装置としてレンズ駆動装置が知られている。
このレンズ駆動装置は、対物レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動することによって、ディスクのトラックと対物レンズとの相対的な位置関係を適正に補正するものであり、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて駆動される。
【０００３】
図２２はこの種のレンズ駆動装置を示すものである。３１０は磁性体からなるアクチュエータベースであり、サスペンションベース３０８が立設するように固定されている。レンズホルダ３０２は対物レンズ３０１、フォーカシングコイル３０３及びトラッキングコイル３０４が固定されて可動体を構成しており、ジッタ方向に延在する４本のサスペンションワイヤ３０５を介してサスペンションベース３０８に連結されている。これによりレンズホルダ３０２は片持ち状に浮遊支持され、フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能とされている。なお、４本のサスペンションワイヤ３０５はフォーカシングコイル３０３及びトラッキングコイル３０４への駆動電流の給電線を兼用するものである。
【０００４】
アクチュエータベース３１０は４本の立上片を有しており、そこにマグネット３１１が固定されることで磁気回路を構成する。フォーカシングコイル３０３及びトラッキングコイル３０４は磁気回路の磁気ギャップ中に配され磁束を付与されるようになっている。
【０００５】
以上の構成により、フォーカシング及びトラッキングコイル３０３、３０４にフォーカス及びトラッキングエラー信号に応じた駆動電流が供給されると、これらのコイルからフォーカス方向及びトラッキング方向に向けた駆動力（電磁力）が発生し、これによりレンズホルダ２が駆動され、対物レンズ１を適正な位置に補正する駆動制御が可能となっている。
【０００６】
このようなレンズ駆動装置においては、レンズホルダ３０２がトラッキング方向に駆動される際にレンズホルダ３０２が傾斜する所謂ローリング現象が起こらないよう、対策を講じる必要がある。すなわち、図２３に示すように、トラッキング駆動力の作用線Ｆ上に可動体の重心Ｇが存在しないとすると、モーメント力の発生によりレンズホルダ３０２が回転運動するという不具合があることから、図２４に示すように、レンズホルダ３０２に所望の重量を有するカウンターウエイト３０７を固定して、作用線Ｆ上に重心Ｇが位置するよう調整することが行なわれる。
【０００７】
なお、対物レンズ３０１はレンズホルダ３０２の上面に固定されることから、可動体の重心Ｇはレンズホルダ３０２の重心よりも上方に位置することとなるため、カウンターウエイト３０７はレンズホルダ３０２の下面に固定し対物レンズ１に対する重量バランスがとれるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の対策によれば、レンズホルダ３０２にカウンターウエイト３０７を固定するため、カウンターウエイトの重量分だけ可動体が重くなってしまう。そのためアクチュエータの感度が劣化し、対物レンズ３０１の瞬時の位置補正が難しくなる。
【０００９】
本発明のこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータ感度を劣化させることなく、ローリング現象を回避することのできるレンズ駆動装置を提供することにある。
【００１０】
【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に記載の発明は、対物レンズとフォーカシング及びトラッキングコイルが固定されたレンズホルダを移動可能に支持するとともに、フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、前記トラッキングコイルは、各々が扁平なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、前記磁束付与手段は、前記コイルの一部分の領域に対応する第１領域において前記コイルの面に垂直な第１磁束を付与するとともに、前記コイルの前記一部分の領域を除く他の領域に対応する第２領域において前記前記第１磁束とは反対向きの第２磁束を付与するかまたは磁束を付与しないようにするものであり、前記第１及び第２領域の境界線の少なくとも一部がフォーカス方向に対して傾斜していることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トラッキングコイルを構成する前記コイルは、各々がジッタ方向に垂直な面内に形成されるものであり、前記第１及び第２磁束は、ともにジッタ方向に平行で且つ互いに反対向きの磁束であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記トラッキングコイルはジッタ方向に対して垂直に配される基板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】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記磁束付与手段は、前記コイルに対面する平面内にＮ及びＳ極の磁極面を有して構成され、前記Ｎ及びＳ極の境界線は前記第１及び第２領域の境界線を決定するものであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記磁束付与手段は、前記コイルの一部分が位置する磁気ギャップを形成するようにジッタ方向に沿って配列する第１及び第２磁極面を有して構成され、前記第１及び第２磁極面は前記第１領域に対応する形状であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、対物レンズとフォーカシング及びトラッキングコイルが固定されたレンズホルダを移動可能に支持するとともに、フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、前記トラッキングコイルは、各々がジッタ方向に垂直なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、前記磁束付与手段は、前記コイルに対面する平面内にＮ及びＳ極の磁極面を有し、前記Ｎ及びＳ極の境界線は前記コイルに対面する領域内において少なくともその一部がフォーカス方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、対物レンズとフォーカシング及びトラッキングコイルが固定されたレンズホルダを移動可能に支持するとともに、フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、前記トラッキングコイルは、各々がジッタ方向に垂直なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、前記磁束付与手段は、前記コイルの一部分が位置する磁気ギャップを形成するようにジッタ方向に沿って配列する第１及び第２磁極面を有して構成され、前記第１及び第２磁極面の輪郭線は少なくともその一部がフォーカス方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。図１乃至図３は本発明のレンズ駆動装置の第１実施形態を示すものであり、図１はレンズ駆動装置の全体斜視図、図２はアクチュエータ部の分解斜視図、図３は可動体の分解斜視図を示している。なお、本明細書の図面中においてＦ、Ｔ、Ｊはそれぞれフォーカシング方向、トラッキング方向、ジッタ方向を示す。
【００１８】
２はレンズホルダであり、上面に対物レンズ１が固定され側面に一対のプリント基板コイル３が固定されてアクチュエータの可動部を構成している。プリント基板コイル３は、平面の基板に１個のフォーカシングコイル４と２個１組のトラッキングコイル５、６が平面状にプリントされて形成されるものであり、レンズホルダ２に固定された状態で基板面がジッタ方向に垂直となるように配される。このプリント基板コイル３の詳細については後述する。
【００１９】
レンズホルダ２はジッタ方向に延在する４本のサスペンションワイヤ７を介してサスペンションベース８に連結されている。これによりレンズホルダ２は片持ち状に浮遊支持され、フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能とされる。なお、４本のサスペンションワイヤ７は従来と同様にフォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６への駆動電流の給電線を兼用するものである。
【００２０】
１０は磁性体からなるアクチュエータベースであり、サスペンションベース８が固定される固定部１０ａ、ジッタ方向に離間して立設された一対のマグネット固定部１０ｂが形成されてなる。一対の固定部１０ｂの向かい合う側面には各々マグネット１１が固定されており、その磁極面１２、１３はジッタ方向に垂直となるよう位置決めされる。これら一対のマグネット１１の間の空間にはレンズホルダ２が浮遊状態で配されるため、図３に示すように、フォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６のコイル面は磁極面１２、１３と平行に対面する。また、アクチュエータベース８はレーザダイオード及びフォトディテクタ等が収納された光学ボディ２０に対して、光ビームの光軸が対物レンズ１に導かれるように位置決めされて固定される。
【００２１】
次に本実施形態のプリント基板コイル３及びマグネット１１の具体的な構成について、図４乃至図６に基づいて説明する。図４はプリント基板コイル３を示す平面図であり、図５はマグネット１１の磁極面を示す平面図であり、図６はプリント基板コイル３とマグネット１１との配置関係を示す平面図である。
【００２２】
プリント基板コイル３は、図４に示すように、１個のフォーカシングコイル４と、同一形状の２個のトラッキングコイル５、６と、４個のコイル端子３ａがプリントされてなる。
【００２３】
フォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６は、何れも全体が扁平状で、且つフォーカス方向の直線に対して対称的なトラック形状に形成され、、２個のトラッキングコイル５、６はトラッキング方向に沿って配列している。また、４個のコイル端子３ａは、フォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６への給電を行なうためにサスペンションワイヤ７と接続されるものであり、夫々がフォーカス駆動電流の入力端子、フォーカス駆動電流の出力端子、トラッキング駆動電流の入力端子、トラッキング駆動電流の出力端子となる。なお、基板にはフォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６と各コイル端子３ａを結ぶ接続線がプリントされているが、図示省略している。
【００２４】
マグネット１１は、図５に示すように、Ｓ極の磁極領域面１２とＮ極の磁極領域面１３とこれらの境界線となる着磁境界線１４とを有しており、Ｓ極の磁極領域面１２は略逆台形形状であり、Ｎ極の磁極領域面１３はＳ極の磁極領域面１２を３方から取り囲む略逆Ｕ字形状に形成される。着磁境界線１４は、上辺１４ｘがトラッキング方向に平行な直線であり、側辺１４ｙ及び１４ｚがフォーカス方向の仮想直線に対して対称的な傾斜直線となるように形成される。なお、着磁境界線１４自体は後述する理由により無着磁である。
【００２５】
図６は、図１に示したレンズ駆動装置においてレンズホルダ２が適正に位置づけられた時のプリント基板コイル３とマグネット１１の相対的な位置関係を示すものである。図示されるように、着磁境界線１４の上辺１４ｘは、フォーカシングコイル４の中心を通ってフォーカシングコイル４の領域を二分するように位置しており、同様に、側辺１４ｙ、１４ｚはトラッキングコイル５、６の中心を通って各トラッキングコイル５、６の領域を二分するように位置している。すなわち、フォーカシングコイル４は、上辺１４ｘによって分割された２つの領域に対してジッタ方向（図６において紙面を貫く方向）に沿った互いに反対向きの磁束が付与され、同様に各トラッキングコイル５も、側辺１４ｙ、１４ｚによって分割された２つの領域に対してジッタ方向（図６において紙面を貫く方向）に沿った互いに反対向きの磁束が付与される。
【００２６】
次に本実施形態の作用であるローリングの防止の方法について、図７乃至図９を基に説明する。図７及び図８は磁束境界線の方向と電磁力の方向との関係を示す簡略図であり、図９はローリングをキャンセルする設定の具体例を示す簡略図である。なお、一対のプリント基板コイル３に関して、各々のフォーカシングコイル４は同一の駆動力を発するものであり、各々のトラッキングコイル５、６の組は同一の大きさで互いに反対向きの駆動力を発するものであり、その作用は同一である。よって、以下の説明においては、１個のプリント基板コイル３に着目して説明する。
【００２７】
本発明は、可動体の重心とトラッキング駆動力の作用線との不一致により生ずる可動体のローリングを防止するために、トラッキングコイルからフォーカス方向成分を有する駆動力を発生させ、このフォーカス方向成分よってローリングとは逆方向の回転モーメントを発生させ、ローリングを生じさせる回転モーメントを打ち消す、という新規な着想に基づいてなされたものであり、これを具現化するために、トラッキングコイルからトラッキング方向とは若干異なる方向に向いた駆動力を発生させるようにしている。そして、本実施形態においては、マグネット１１の着磁境界線の向きをフォーカス方向から傾斜させることによって、トラッキング方向から発生する電磁力を所望の方向に設定している。
【００２８】
図７及び図８は、トラッキングコイル５を２分する着磁境界線１４の方向とトラッキングコイル５から発生する駆動力の方向との関係を示しており、図７は着磁境界線１４がフォーカス方向に沿った直線である場合、図８は着磁境界線１４がフォーカス方向から傾斜した直線である場合を示している。なお、図中５ａ〜５ｆは、順にトラッキングコイル５の上辺右部分、右側辺部分、下辺右部分、下辺左部分、左側辺部分、上辺左部分を示しており、これら６部分から各々発せられる駆動力のベクトルは順にｆａ〜ｆｆで示しており、ｆａ〜ｆｆを合成した駆動力のベクトルはＦで示す。また，トラッキングコイル５には反時計周り方向の電流Ｉが流れるものとする。
【００２９】
図７の場合においては、トラッキングコイル５の上辺右部分５ａから発生する駆動力ｆａと上辺左部分５ｆから発生する駆動力は、同じ大きさで反対方向の力となり、同様に下辺右部分５ｃから発生する駆動力ｆｃと下辺左部分５ｄから発生する駆動力ｆｄも、同じ大きさで反対方向の力となる。よってこれらの駆動力は全て打ち消し合い、右側辺部分５ｂから発生するトラッキング方向の駆動力ｆｂと左側辺部分５ｅから発生するトラッキング方向の駆動力ｆｅが残ることとなる。つまり、トラッキングコイル５から発生する駆動力Ｆはトラッキング方向に向いた力となる。
【００３０】
図８の場合においては、トラッキングコイル５の上辺右部分５ａから発生する駆動力ｆａは上辺左部分５ｆから発生する駆動力よりも大きい力となり、同様に下辺右部分５ｃから発生する駆動力ｆｃも下辺左部分５ｄから発生する駆動力ｆｄより大きい力となる。つまり、フォーカス方向上向きの成分が残るため、トラッキングコイル５から発生する駆動力Ｆは、トラッキング方向よりも若干フォーカス方向上方側に傾斜した向きの力となる。なお、正確には、着磁境界線１４の方向と駆動力Ｆの方向は直交する関係となる。
【００３１】
以上の説明からわかるように、着磁境界線１４の傾きに応じてトラッキングコイル５、６から発生する駆動力の方向が決まるため、本実施形態においては、着磁境界線１４が所望の傾斜となるようにマグネット１１を構成することで駆動力Ｆの向きを設定する。
【００３２】
この設定によりローリングをキャンセルした具体例について、図９を基に説明する。図９（ａ）は可動体（フォーカシングコイル４は図示省略）を示しており重心Ｇはトラッキングコイル５、６から発生するトラッキング方向の駆動力の作用線Ｌ（トラッキングコイル５、６のコイル中心を結ぶ直線）よりも上方側に位置している。従って、従来のようにトラッキングコイル５、６から発せられる駆動力がトラッキング方向に沿っているとすると、反時計周り方向の回転モーメントが生じ可動体はローリングする。
【００３３】
図９（ｂ）はプリント基板コイル３とマグネット１１の相対的な位置関係を示した図６からトラッキングコイル５、６とマグネット１１のみを抜粋して示した簡略図である。同図に示されるように、トラッキングコイル５には時計周り方向に電流が流れ、トラッキングコイル６には同じ大きさの電流が反時計方向周りに流れるとすると、トラッキングコイル５はフォーカス方向上向きの成分を有する駆動力Ｆを発生し、トラッキングコイル６はフォーカス方向下向きの成分を有する駆動力Ｆ’を発生する。なお、駆動力Ｆ及びＦ’は上記した作用線Ｌに対して線対称なベクトルとなる。
【００３４】
これにより、トラッキングコイル５はトラッキング方向の駆動力成分Ｆｘを発し、トラッキングコイル６はトラッキング方向の駆動力成分Ｆｘ’を発するので、これらの力により可動体は図中反時計方向周りの回転モーメントＮｔを受ける。しかし一方で、トラッキングコイル５はフォーカス方向上向きの駆動力成分Ｆｙを発し、トラッキングコイル６はフォーカス方向下向きの駆動力成分Ｆｙ’を発するので、これらの力により可動体は図中時計方向周りの回転モーメントＮｆを受ける。よって、ＮｔとＮｆが等しくなるように着磁境界線の傾斜を設定すればこれらを相殺させることができるので、可動体が受けるモーメント力を無くし、ローリング現象を抑止することができる。
【００３５】
次に、本実施形態の着磁境界線１４が傾斜したマグネット１１を形成する着磁手段ついて、図１０及び図１１を基に説明する。着磁手段は、Ｓ極の磁極領域面１２に対応した略逆台形形状の第１ヨーク１５と、Ｎ極の磁極領域面１３に対応した第１ヨーク１５を３方から取り囲む略逆Ｕ字形状に形成された第２ヨーク１６と、第１ヨーク１５及び第２ヨーク１６に巻回される着磁コイル１７とからなり、図１０に示すように無着磁の磁性体と対面した状態で着磁コイル１７に電流を流して磁性体を着磁する。
【００３６】
そして、図１１に示すように、第１ヨーク１５に巻かれた着磁コイル１７に反時計方向周りの電流を流し、第２ヨーク１６の着磁コイル１７に時計方向周りの電流を流すと、第１ヨーク１５及び第２ヨーク１６には図示する方向に磁力線が発生し、この磁力線により磁性体が磁化させるとマグネット１１が出来上る。なお、コイル１７を巻回する都合上、第１ヨーク１５及び第２ヨーク１６との間には僅かな隙間が存在するが、この領域は着磁が行なわれないため、無着磁の着磁境界線１４となる。
【００３７】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、マグネット１１の着磁境界線１４をフォーカス方向から傾斜させることで、トラッキングコイル５、６から発生する駆動力がトラッキング方向の成分とともにフォーカス方向の成分を有するようにし、トラッキング方向の駆動力成分によって生じる回転モーメントとフォーカス方向の駆動力成分によって生じる回転モーメントと相殺させて、可動体のローリングを抑止するようにしたので、従来のようにカウンターウエイトを用いて重心位置を調整する必要がなくなり、可動体が軽量化された感度の良好なアクチュエータを提供することができる。また、可動体の重心位置とトラッキング駆動力の作用線を一致させる必要がないので、レンズホルダ２にトラッキングコイル５、６を固着する位置、対物レンズの重量等に制限が加わることなく、自由度の高い設計が可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態の説明においては、ＮｔとＮｆとを等しく設定し回転モーメントが０となるようにしたが、本発明はこの態様に限られることはなく、マグネットの着磁境界線がフォーカス方向に延在する場合よりも可動体が受ける回転モーメントが減少するものであれば、本発明の効果を得ることができる。また、本発明と従来のカウンターウエイトによる調整とを併用することも可能である。
【００３９】
次に本発明の第２実施形態について図１２を基にして説明する。第２実施形態は、可動体の重心Ｇがトラッキングコイル５、６のトラッキング方向駆動力の作用線Ｌ（トラッキングコイル５、６のコイル中心を結ぶ直線）よりも下方に位置する場合においてローリングを抑止するものである。図１２（ａ）は可動体（フォーカシングコイル４は図示省略）を示し、図１２（ｂ）はトラッキングコイル５、６とマグネット１１を抜粋してその位置関係を示している。
【００４０】
重心Ｇが作用線Ｌよりも下方に在る場合、駆動力のトラッキング方向成分によって生じる回転モーメントＮｔは、第１実施形態の場合と異なり時計方向周りとなる。よって、駆動力のフォーカス方向成分によって生じる回転モーメントは反時計方向周りとなるようにする必要がある。そこで本実施形態においては、Ｎ極の磁極面１２が略台形状となるように着磁境界線１４を決定している。
【００４１】
以上の構成により、トラッキングコイル５に時計周り方向、トラッキングコイル６には反時計方向周りに同じ大きさの電流が流れるとすると、トラッキングコイル５はフォーカス方向下向きの成分を有する駆動力Ｆを発生し、トラッキングコイル６はフォーカス方向上向きの成分を有する駆動力Ｆ’を発生する。つまり、駆動力Ｆはフォーカス方向下向きの駆動力成分を有し、駆動力Ｆ’はフォーカス方向上向きの駆動力成分を有するものとなる。よって、これらのフォーカス方向成分の力により、可動体は図中時計方向周りの回転モーメントＮｆを受けるので、ＮｔとＮｆを相殺させローリングを防ぐことができる。
【００４２】
次に本発明の第３実施形態について図１３乃至図１９を基に説明する。第３実施形態はマグネット１１の有効磁束範囲が狭い場合に対応した応用例である。一般に、マグネットの磁束分布は磁極面領域の中央の磁束密度が高く周囲にいくほど磁束密度が低くなるが、安価なマグネットほどこの傾向が顕著であり、有効磁束範囲は磁極面領域の中央部分に限られる。そこで本実施形態は、有効磁束範囲の狭い安価なマグネットを用いたとしても、可動体を良好に駆動し且つローリングを抑止できるようにしたものであり、第１実施形態からマグネット１１の構成に変更を加えたものである。
【００４３】
図１３は本実施形態に用いられるマグネット１１である。マグネット１１は、図５に示した第１実施形態のマグネットと同様に、Ｓ極の磁極領域面１２とＮ極の磁極領域面１３とこれらの境界線となる着磁境界線１４とを有して構成されるが、着磁境界線１４の一部が変更している。すなわち、着磁境界線１４は、上辺１４ｘがトラッキング方向に平行な直線であり、左右の側辺は、各々傾斜した傾斜直線部１４ｙｈ及び１４ｚｈとこれに連続してフォーカス方向に延在する垂直直線部１４ｙｌ及び１４ｘｌからなる。ここで、傾斜直線部１４ｙｈ及び及び１４ｚｈはフォーカス方向の仮想直線に対して対称となるように形成される。なお、着磁境界線１４自体は第１実施形態と同様に無着磁である。
【００４４】
図１４は、レンズホルダ２が適正に位置づけられた時のプリント基板コイル３とマグネット１１の相対的な位置関係を示すものである。図示されるように、レンズホルダ２が適正な位置に位置づけられると、トラッキングコイル５のコイル中心は、傾斜直線部１４ｚｈと垂直直線部１４ｘｌの連結点に略一致し、同様にトラッキングコイル６のコイル中心も傾斜直線部１４ｙｈと垂直直線部１４ｙｌの連結点に略一致する。
【００４５】
次に、本実施形態の作用について説明する。なお、以下の説明は、第１実施形態の場合と同様、可動体の重心Ｇがトラッキングコイル５、６のトラッキング方向駆動力の作用線Ｌよりも上方に位置している場合にローリングを抑止させるものである。図１５は、可動体がフォーカス方向において適正な位置に在るときにトラッキング駆動を行なう場合を示したものであり、また、同時にマグネット１１のフォーカス方向における磁束密度分布も示している。また、図１６はトラッキングコイル５周囲の要部拡大図である。
【００４６】
図１６に示されるように、トラッキングコイル５はＳ極の磁極領域面１２とＮ極の磁極領域面１３とに対面するが、対面する面積はＳ極の磁極領域面１２の方が大きくなる。そして反時計方向周りの電流が流れると、トラッキングコイル５は、その上辺からフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｐを発し、同様にして右側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｑ、下辺からフォーカス方向下方に向かう電磁力ｆｒ及びフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｓ、左側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｔを発し、コイル全体としてトラッキング右方向からフォーカス方向上方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。また、トラッキングコイル６は、同様にしてトラッキング右方向からフォーカス方向下方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。従って、図９に示した第１実施形態の場合と同様に、ローリングを抑えた正確なトラッキング駆動が行なわれる。
【００４７】
図１７は、可動体がフォーカス方向上方に駆動されているときのマグネット１１とトラッキングコイル５、６の位置関係を示したものであり、図１８はトラッキングコイル５周囲の要部拡大図である。図示されるように、可動体がフォーカス方向上方に移動するにつれて、トラッキングコイル５の左側辺の一部がＳ極の磁極領域面１２に侵入していき、Ｓ極の磁極領域面１２に含まれる面積はより大きくなりＮ極の磁極領域面１３に含まれる面積はより小さくなる。そして反時計方向周りの電流が流れると、トラッキングコイル５はその上辺からフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｕを発し、同様にして右側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｖ、下辺からフォーカス方向下方に向かう電磁力ｆｗ及びフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｘ、左側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｙ及びトラッキング方向左方に向かう電磁力ｆｚを発し、コイル全体としてトラッキング右方向からフォーカス方向上方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。また、トラッキングコイル６は、同様にしてトラッキング右方向からフォーカス方向下方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。従って、図１２の場合と同様に、ローリングを抑えた正確なトラッキング駆動が行なわれる。
【００４８】
なお、可動体がフォーカス方向上方に変位すると、磁束密度分布の影響を受け、トラッキングコイル５の上辺から発せられる電磁力ｆｕは小さくなり、コイル全体の電磁力Ｆのフォーカス方向成分は小さくなるが、一方で、左側辺から発せられる電磁力ｆｚ等によりトラッキング方向成分も小さくなるので、コイル全体の電磁力Ｆのベクトルは、図１２の場合と比べて大きさが小さくなり向きは殆ど変化しないものとなる。
【００４９】
図１９は、可動体がフォーカス方向下方に駆動されているときのマグネット１１とトラッキングコイル５の位置関係を示したものである。このとき、トラッキングコイル５、６は、各々着磁境界線１４の垂直直線部１４ｚｌ、１４ｙｌによって二分されるため、電磁力Ｆ、Ｆ’の方向はトラッキング方向に沿ったものとなる。ところが、磁束密度分布の影響によって電磁力Ｆ、Ｆ’の作用線Ｌはコイル中心より上側に変位するため、作用線Ｌは重心Ｇに対して接近することになる。これにより、可動体が受ける回転モーメントが減少しローリングを抑止することができる。
【００５０】
以上説明した第３実施形態によれば、磁束分布の影響で電磁力Ｆ、Ｆ’の作用線Ｌが変位することを利用して可動体のローリングを抑止したものであり、有効磁束範囲の狭い安価なマグネットを用いる場合に好適である。
【００５１】
次に本発明の第４実施形態について図２０及び図２１を基に説明する。第４実施形態は、本発明を磁気ギャップを有する内磁式の磁気回路を用いたレンズ駆動装置に適用した応用例である。図２０はレンズ駆動装置の全体斜視図、図２１は分解斜視図を示す。
【００５２】
レンズホルダ２は一対の挿通孔２ａを有しており、対物レンズ１が固定され、フォーカスコイル４が巻回されるとともに、２個１組のトラッキングコイル５、６が、左右に１組づつ一対フォーカスコイル４と重なるように固定される。また、レンズホルダ２は４本のサスペンションワイヤ７によって片持ち状に浮遊支持される。磁気回路はヨーク１８と一対のマグネット１１とから構成され、マグネット１１とヨーク１８の立ち上げ部１８ａの間に磁気ギャップが形成される。本実施形態は、磁気ギャップの断面領域を逆台形状にしたことが特徴であり、マグネット１１及び立ち上げ部１８ａは同一の逆台形状に形成される。
【００５３】
図２０に示されるように、立ち上げ部１８ａは挿通孔２ａに挿通し、フォーカスコイル４及びトラッキングコイル５、６は磁気ギャップ内に位置する。このとき、トラッキングコイル５、６の一部が磁気ギャップ内に位置するが残りは磁気ギャップから外れている。このとき、上記のように磁気回路を構成したことで、磁気ギャップ領域と磁気ギャップ外領域の境界線はフォーカス方向に対して傾斜した直線となるので、上述した第１実施形態と同様にして、可動体のローリングを抑制することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの態様に限られるものではなく、様々な態様に応用が可能である。例えば、プリント基板コイル３を１個だけ設ける所謂片側駆動タイプのレンズ駆動装置においても適用可能であり、また、トラッキングコイルは平面状に限定されることはなく、軸摺動型のレンズ駆動装置のように、円筒形状のレンズホルダの側壁にコイルを固着してコイル面が湾曲する形態にも適用は可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明のレンズ駆動装置によれば、従来のようにカウンターウエイトを用いることなくともローリングを抑止できるため、可動体を軽量化することができ。アクチュエータ感度が良好でローリングを回避することのできるレンズ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のレンズ駆動装置を示す斜視図
【図２】第１実施形態のレンズ駆動装置を示す分解斜視図。
【図３】第１実施形態のレンズ駆動装置を示す分解斜視図。
【図４】第１実施形態のプリント基板コイルを示す図。
【図５】第１実施形態のマグネットを示す図。
【図６】第１実施形態のプリント基板コイルとマグネットの位置関係を示す図。
【図７】着磁境界線の方向とトラッキングコイルから発生する駆動力の方向との関係を示す図。
【図８】着磁境界線の方向とトラッキングコイルから発生する駆動力の方向との関係を示す図。
【図９】第１実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１０】着磁手段を示す図。
【図１１】着磁手段を示す図。
【図１２】第２実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１３】第３実施形態のマグネットを示す図。
【図１４】第３実施形態のプリント基板コイルとマグネットの位置関係を示す図。
【図１５】第３実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１６】図１５の要部拡大図
【図１７】第３実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１８】図１７の要部拡大図
【図１９】第３実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図２０】第４実施形態のレンズ駆動装置を示す斜視図
【図２１】第４実施形態のレンズ駆動装置を示す分解斜視図。
【図２２】従来のレンズ駆動装置を説明する図。
【図２３】従来のレンズ駆動装置の問題点を説明する図。
【図２４】従来のレンズ駆動装置の問題点を説明する図。
【符号の説明】
１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３ プリント基板コイル
４ フォーカスコイル
５、６ トラッキングコイル
１１ マグネット
１２ Ｓ極の磁極領域面
１３ Ｎ極の磁極領域面
１４ 着磁境界線
【産業上の利用分野】
本発明は、ディスクに情報を記録したり、記録された情報を読取るディスクプレーヤのレンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの情報をピックアップ装置としてレンズ駆動装置が知られている。
このレンズ駆動装置は、対物レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動することによって、ディスクのトラックと対物レンズとの相対的な位置関係を適正に補正するものであり、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて駆動される。
【０００３】
図２２はこの種のレンズ駆動装置を示すものである。３１０は磁性体からなるアクチュエータベースであり、サスペンションベース３０８が立設するように固定されている。レンズホルダ３０２は対物レンズ３０１、フォーカシングコイル３０３及びトラッキングコイル３０４が固定されて可動体を構成しており、ジッタ方向に延在する４本のサスペンションワイヤ３０５を介してサスペンションベース３０８に連結されている。これによりレンズホルダ３０２は片持ち状に浮遊支持され、フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能とされている。なお、４本のサスペンションワイヤ３０５はフォーカシングコイル３０３及びトラッキングコイル３０４への駆動電流の給電線を兼用するものである。
【０００４】
アクチュエータベース３１０は４本の立上片を有しており、そこにマグネット３１１が固定されることで磁気回路を構成する。フォーカシングコイル３０３及びトラッキングコイル３０４は磁気回路の磁気ギャップ中に配され磁束を付与されるようになっている。
【０００５】
以上の構成により、フォーカシング及びトラッキングコイル３０３、３０４にフォーカス及びトラッキングエラー信号に応じた駆動電流が供給されると、これらのコイルからフォーカス方向及びトラッキング方向に向けた駆動力（電磁力）が発生し、これによりレンズホルダ２が駆動され、対物レンズ１を適正な位置に補正する駆動制御が可能となっている。
【０００６】
このようなレンズ駆動装置においては、レンズホルダ３０２がトラッキング方向に駆動される際にレンズホルダ３０２が傾斜する所謂ローリング現象が起こらないよう、対策を講じる必要がある。すなわち、図２３に示すように、トラッキング駆動力の作用線Ｆ上に可動体の重心Ｇが存在しないとすると、モーメント力の発生によりレンズホルダ３０２が回転運動するという不具合があることから、図２４に示すように、レンズホルダ３０２に所望の重量を有するカウンターウエイト３０７を固定して、作用線Ｆ上に重心Ｇが位置するよう調整することが行なわれる。
【０００７】
なお、対物レンズ３０１はレンズホルダ３０２の上面に固定されることから、可動体の重心Ｇはレンズホルダ３０２の重心よりも上方に位置することとなるため、カウンターウエイト３０７はレンズホルダ３０２の下面に固定し対物レンズ１に対する重量バランスがとれるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の対策によれば、レンズホルダ３０２にカウンターウエイト３０７を固定するため、カウンターウエイトの重量分だけ可動体が重くなってしまう。そのためアクチュエータの感度が劣化し、対物レンズ３０１の瞬時の位置補正が難しくなる。
【０００９】
本発明のこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータ感度を劣化させることなく、ローリング現象を回避することのできるレンズ駆動装置を提供することにある。
【００１０】
【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に記載の発明は、対物レンズとフォーカシング及びトラッキングコイルが固定されたレンズホルダを移動可能に支持するとともに、フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、前記トラッキングコイルは、各々が扁平なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、前記磁束付与手段は、前記コイルの一部分の領域に対応する第１領域において前記コイルの面に垂直な第１磁束を付与するとともに、前記コイルの前記一部分の領域を除く他の領域に対応する第２領域において前記前記第１磁束とは反対向きの第２磁束を付与するかまたは磁束を付与しないようにするものであり、前記第１及び第２領域の境界線の少なくとも一部がフォーカス方向に対して傾斜していることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トラッキングコイルを構成する前記コイルは、各々がジッタ方向に垂直な面内に形成されるものであり、前記第１及び第２磁束は、ともにジッタ方向に平行で且つ互いに反対向きの磁束であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記トラッキングコイルはジッタ方向に対して垂直に配される基板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】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記磁束付与手段は、前記コイルに対面する平面内にＮ及びＳ極の磁極面を有して構成され、前記Ｎ及びＳ極の境界線は前記第１及び第２領域の境界線を決定するものであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記磁束付与手段は、前記コイルの一部分が位置する磁気ギャップを形成するようにジッタ方向に沿って配列する第１及び第２磁極面を有して構成され、前記第１及び第２磁極面は前記第１領域に対応する形状であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、対物レンズとフォーカシング及びトラッキングコイルが固定されたレンズホルダを移動可能に支持するとともに、フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、前記トラッキングコイルは、各々がジッタ方向に垂直なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、前記磁束付与手段は、前記コイルに対面する平面内にＮ及びＳ極の磁極面を有し、前記Ｎ及びＳ極の境界線は前記コイルに対面する領域内において少なくともその一部がフォーカス方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、対物レンズとフォーカシング及びトラッキングコイルが固定されたレンズホルダを移動可能に支持するとともに、フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、前記トラッキングコイルは、各々がジッタ方向に垂直なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、前記磁束付与手段は、前記コイルの一部分が位置する磁気ギャップを形成するようにジッタ方向に沿って配列する第１及び第２磁極面を有して構成され、前記第１及び第２磁極面の輪郭線は少なくともその一部がフォーカス方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。図１乃至図３は本発明のレンズ駆動装置の第１実施形態を示すものであり、図１はレンズ駆動装置の全体斜視図、図２はアクチュエータ部の分解斜視図、図３は可動体の分解斜視図を示している。なお、本明細書の図面中においてＦ、Ｔ、Ｊはそれぞれフォーカシング方向、トラッキング方向、ジッタ方向を示す。
【００１８】
２はレンズホルダであり、上面に対物レンズ１が固定され側面に一対のプリント基板コイル３が固定されてアクチュエータの可動部を構成している。プリント基板コイル３は、平面の基板に１個のフォーカシングコイル４と２個１組のトラッキングコイル５、６が平面状にプリントされて形成されるものであり、レンズホルダ２に固定された状態で基板面がジッタ方向に垂直となるように配される。このプリント基板コイル３の詳細については後述する。
【００１９】
レンズホルダ２はジッタ方向に延在する４本のサスペンションワイヤ７を介してサスペンションベース８に連結されている。これによりレンズホルダ２は片持ち状に浮遊支持され、フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能とされる。なお、４本のサスペンションワイヤ７は従来と同様にフォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６への駆動電流の給電線を兼用するものである。
【００２０】
１０は磁性体からなるアクチュエータベースであり、サスペンションベース８が固定される固定部１０ａ、ジッタ方向に離間して立設された一対のマグネット固定部１０ｂが形成されてなる。一対の固定部１０ｂの向かい合う側面には各々マグネット１１が固定されており、その磁極面１２、１３はジッタ方向に垂直となるよう位置決めされる。これら一対のマグネット１１の間の空間にはレンズホルダ２が浮遊状態で配されるため、図３に示すように、フォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６のコイル面は磁極面１２、１３と平行に対面する。また、アクチュエータベース８はレーザダイオード及びフォトディテクタ等が収納された光学ボディ２０に対して、光ビームの光軸が対物レンズ１に導かれるように位置決めされて固定される。
【００２１】
次に本実施形態のプリント基板コイル３及びマグネット１１の具体的な構成について、図４乃至図６に基づいて説明する。図４はプリント基板コイル３を示す平面図であり、図５はマグネット１１の磁極面を示す平面図であり、図６はプリント基板コイル３とマグネット１１との配置関係を示す平面図である。
【００２２】
プリント基板コイル３は、図４に示すように、１個のフォーカシングコイル４と、同一形状の２個のトラッキングコイル５、６と、４個のコイル端子３ａがプリントされてなる。
【００２３】
フォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６は、何れも全体が扁平状で、且つフォーカス方向の直線に対して対称的なトラック形状に形成され、、２個のトラッキングコイル５、６はトラッキング方向に沿って配列している。また、４個のコイル端子３ａは、フォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６への給電を行なうためにサスペンションワイヤ７と接続されるものであり、夫々がフォーカス駆動電流の入力端子、フォーカス駆動電流の出力端子、トラッキング駆動電流の入力端子、トラッキング駆動電流の出力端子となる。なお、基板にはフォーカシングコイル４及びトラッキングコイル５、６と各コイル端子３ａを結ぶ接続線がプリントされているが、図示省略している。
【００２４】
マグネット１１は、図５に示すように、Ｓ極の磁極領域面１２とＮ極の磁極領域面１３とこれらの境界線となる着磁境界線１４とを有しており、Ｓ極の磁極領域面１２は略逆台形形状であり、Ｎ極の磁極領域面１３はＳ極の磁極領域面１２を３方から取り囲む略逆Ｕ字形状に形成される。着磁境界線１４は、上辺１４ｘがトラッキング方向に平行な直線であり、側辺１４ｙ及び１４ｚがフォーカス方向の仮想直線に対して対称的な傾斜直線となるように形成される。なお、着磁境界線１４自体は後述する理由により無着磁である。
【００２５】
図６は、図１に示したレンズ駆動装置においてレンズホルダ２が適正に位置づけられた時のプリント基板コイル３とマグネット１１の相対的な位置関係を示すものである。図示されるように、着磁境界線１４の上辺１４ｘは、フォーカシングコイル４の中心を通ってフォーカシングコイル４の領域を二分するように位置しており、同様に、側辺１４ｙ、１４ｚはトラッキングコイル５、６の中心を通って各トラッキングコイル５、６の領域を二分するように位置している。すなわち、フォーカシングコイル４は、上辺１４ｘによって分割された２つの領域に対してジッタ方向（図６において紙面を貫く方向）に沿った互いに反対向きの磁束が付与され、同様に各トラッキングコイル５も、側辺１４ｙ、１４ｚによって分割された２つの領域に対してジッタ方向（図６において紙面を貫く方向）に沿った互いに反対向きの磁束が付与される。
【００２６】
次に本実施形態の作用であるローリングの防止の方法について、図７乃至図９を基に説明する。図７及び図８は磁束境界線の方向と電磁力の方向との関係を示す簡略図であり、図９はローリングをキャンセルする設定の具体例を示す簡略図である。なお、一対のプリント基板コイル３に関して、各々のフォーカシングコイル４は同一の駆動力を発するものであり、各々のトラッキングコイル５、６の組は同一の大きさで互いに反対向きの駆動力を発するものであり、その作用は同一である。よって、以下の説明においては、１個のプリント基板コイル３に着目して説明する。
【００２７】
本発明は、可動体の重心とトラッキング駆動力の作用線との不一致により生ずる可動体のローリングを防止するために、トラッキングコイルからフォーカス方向成分を有する駆動力を発生させ、このフォーカス方向成分よってローリングとは逆方向の回転モーメントを発生させ、ローリングを生じさせる回転モーメントを打ち消す、という新規な着想に基づいてなされたものであり、これを具現化するために、トラッキングコイルからトラッキング方向とは若干異なる方向に向いた駆動力を発生させるようにしている。そして、本実施形態においては、マグネット１１の着磁境界線の向きをフォーカス方向から傾斜させることによって、トラッキング方向から発生する電磁力を所望の方向に設定している。
【００２８】
図７及び図８は、トラッキングコイル５を２分する着磁境界線１４の方向とトラッキングコイル５から発生する駆動力の方向との関係を示しており、図７は着磁境界線１４がフォーカス方向に沿った直線である場合、図８は着磁境界線１４がフォーカス方向から傾斜した直線である場合を示している。なお、図中５ａ〜５ｆは、順にトラッキングコイル５の上辺右部分、右側辺部分、下辺右部分、下辺左部分、左側辺部分、上辺左部分を示しており、これら６部分から各々発せられる駆動力のベクトルは順にｆａ〜ｆｆで示しており、ｆａ〜ｆｆを合成した駆動力のベクトルはＦで示す。また，トラッキングコイル５には反時計周り方向の電流Ｉが流れるものとする。
【００２９】
図７の場合においては、トラッキングコイル５の上辺右部分５ａから発生する駆動力ｆａと上辺左部分５ｆから発生する駆動力は、同じ大きさで反対方向の力となり、同様に下辺右部分５ｃから発生する駆動力ｆｃと下辺左部分５ｄから発生する駆動力ｆｄも、同じ大きさで反対方向の力となる。よってこれらの駆動力は全て打ち消し合い、右側辺部分５ｂから発生するトラッキング方向の駆動力ｆｂと左側辺部分５ｅから発生するトラッキング方向の駆動力ｆｅが残ることとなる。つまり、トラッキングコイル５から発生する駆動力Ｆはトラッキング方向に向いた力となる。
【００３０】
図８の場合においては、トラッキングコイル５の上辺右部分５ａから発生する駆動力ｆａは上辺左部分５ｆから発生する駆動力よりも大きい力となり、同様に下辺右部分５ｃから発生する駆動力ｆｃも下辺左部分５ｄから発生する駆動力ｆｄより大きい力となる。つまり、フォーカス方向上向きの成分が残るため、トラッキングコイル５から発生する駆動力Ｆは、トラッキング方向よりも若干フォーカス方向上方側に傾斜した向きの力となる。なお、正確には、着磁境界線１４の方向と駆動力Ｆの方向は直交する関係となる。
【００３１】
以上の説明からわかるように、着磁境界線１４の傾きに応じてトラッキングコイル５、６から発生する駆動力の方向が決まるため、本実施形態においては、着磁境界線１４が所望の傾斜となるようにマグネット１１を構成することで駆動力Ｆの向きを設定する。
【００３２】
この設定によりローリングをキャンセルした具体例について、図９を基に説明する。図９（ａ）は可動体（フォーカシングコイル４は図示省略）を示しており重心Ｇはトラッキングコイル５、６から発生するトラッキング方向の駆動力の作用線Ｌ（トラッキングコイル５、６のコイル中心を結ぶ直線）よりも上方側に位置している。従って、従来のようにトラッキングコイル５、６から発せられる駆動力がトラッキング方向に沿っているとすると、反時計周り方向の回転モーメントが生じ可動体はローリングする。
【００３３】
図９（ｂ）はプリント基板コイル３とマグネット１１の相対的な位置関係を示した図６からトラッキングコイル５、６とマグネット１１のみを抜粋して示した簡略図である。同図に示されるように、トラッキングコイル５には時計周り方向に電流が流れ、トラッキングコイル６には同じ大きさの電流が反時計方向周りに流れるとすると、トラッキングコイル５はフォーカス方向上向きの成分を有する駆動力Ｆを発生し、トラッキングコイル６はフォーカス方向下向きの成分を有する駆動力Ｆ’を発生する。なお、駆動力Ｆ及びＦ’は上記した作用線Ｌに対して線対称なベクトルとなる。
【００３４】
これにより、トラッキングコイル５はトラッキング方向の駆動力成分Ｆｘを発し、トラッキングコイル６はトラッキング方向の駆動力成分Ｆｘ’を発するので、これらの力により可動体は図中反時計方向周りの回転モーメントＮｔを受ける。しかし一方で、トラッキングコイル５はフォーカス方向上向きの駆動力成分Ｆｙを発し、トラッキングコイル６はフォーカス方向下向きの駆動力成分Ｆｙ’を発するので、これらの力により可動体は図中時計方向周りの回転モーメントＮｆを受ける。よって、ＮｔとＮｆが等しくなるように着磁境界線の傾斜を設定すればこれらを相殺させることができるので、可動体が受けるモーメント力を無くし、ローリング現象を抑止することができる。
【００３５】
次に、本実施形態の着磁境界線１４が傾斜したマグネット１１を形成する着磁手段ついて、図１０及び図１１を基に説明する。着磁手段は、Ｓ極の磁極領域面１２に対応した略逆台形形状の第１ヨーク１５と、Ｎ極の磁極領域面１３に対応した第１ヨーク１５を３方から取り囲む略逆Ｕ字形状に形成された第２ヨーク１６と、第１ヨーク１５及び第２ヨーク１６に巻回される着磁コイル１７とからなり、図１０に示すように無着磁の磁性体と対面した状態で着磁コイル１７に電流を流して磁性体を着磁する。
【００３６】
そして、図１１に示すように、第１ヨーク１５に巻かれた着磁コイル１７に反時計方向周りの電流を流し、第２ヨーク１６の着磁コイル１７に時計方向周りの電流を流すと、第１ヨーク１５及び第２ヨーク１６には図示する方向に磁力線が発生し、この磁力線により磁性体が磁化させるとマグネット１１が出来上る。なお、コイル１７を巻回する都合上、第１ヨーク１５及び第２ヨーク１６との間には僅かな隙間が存在するが、この領域は着磁が行なわれないため、無着磁の着磁境界線１４となる。
【００３７】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、マグネット１１の着磁境界線１４をフォーカス方向から傾斜させることで、トラッキングコイル５、６から発生する駆動力がトラッキング方向の成分とともにフォーカス方向の成分を有するようにし、トラッキング方向の駆動力成分によって生じる回転モーメントとフォーカス方向の駆動力成分によって生じる回転モーメントと相殺させて、可動体のローリングを抑止するようにしたので、従来のようにカウンターウエイトを用いて重心位置を調整する必要がなくなり、可動体が軽量化された感度の良好なアクチュエータを提供することができる。また、可動体の重心位置とトラッキング駆動力の作用線を一致させる必要がないので、レンズホルダ２にトラッキングコイル５、６を固着する位置、対物レンズの重量等に制限が加わることなく、自由度の高い設計が可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態の説明においては、ＮｔとＮｆとを等しく設定し回転モーメントが０となるようにしたが、本発明はこの態様に限られることはなく、マグネットの着磁境界線がフォーカス方向に延在する場合よりも可動体が受ける回転モーメントが減少するものであれば、本発明の効果を得ることができる。また、本発明と従来のカウンターウエイトによる調整とを併用することも可能である。
【００３９】
次に本発明の第２実施形態について図１２を基にして説明する。第２実施形態は、可動体の重心Ｇがトラッキングコイル５、６のトラッキング方向駆動力の作用線Ｌ（トラッキングコイル５、６のコイル中心を結ぶ直線）よりも下方に位置する場合においてローリングを抑止するものである。図１２（ａ）は可動体（フォーカシングコイル４は図示省略）を示し、図１２（ｂ）はトラッキングコイル５、６とマグネット１１を抜粋してその位置関係を示している。
【００４０】
重心Ｇが作用線Ｌよりも下方に在る場合、駆動力のトラッキング方向成分によって生じる回転モーメントＮｔは、第１実施形態の場合と異なり時計方向周りとなる。よって、駆動力のフォーカス方向成分によって生じる回転モーメントは反時計方向周りとなるようにする必要がある。そこで本実施形態においては、Ｎ極の磁極面１２が略台形状となるように着磁境界線１４を決定している。
【００４１】
以上の構成により、トラッキングコイル５に時計周り方向、トラッキングコイル６には反時計方向周りに同じ大きさの電流が流れるとすると、トラッキングコイル５はフォーカス方向下向きの成分を有する駆動力Ｆを発生し、トラッキングコイル６はフォーカス方向上向きの成分を有する駆動力Ｆ’を発生する。つまり、駆動力Ｆはフォーカス方向下向きの駆動力成分を有し、駆動力Ｆ’はフォーカス方向上向きの駆動力成分を有するものとなる。よって、これらのフォーカス方向成分の力により、可動体は図中時計方向周りの回転モーメントＮｆを受けるので、ＮｔとＮｆを相殺させローリングを防ぐことができる。
【００４２】
次に本発明の第３実施形態について図１３乃至図１９を基に説明する。第３実施形態はマグネット１１の有効磁束範囲が狭い場合に対応した応用例である。一般に、マグネットの磁束分布は磁極面領域の中央の磁束密度が高く周囲にいくほど磁束密度が低くなるが、安価なマグネットほどこの傾向が顕著であり、有効磁束範囲は磁極面領域の中央部分に限られる。そこで本実施形態は、有効磁束範囲の狭い安価なマグネットを用いたとしても、可動体を良好に駆動し且つローリングを抑止できるようにしたものであり、第１実施形態からマグネット１１の構成に変更を加えたものである。
【００４３】
図１３は本実施形態に用いられるマグネット１１である。マグネット１１は、図５に示した第１実施形態のマグネットと同様に、Ｓ極の磁極領域面１２とＮ極の磁極領域面１３とこれらの境界線となる着磁境界線１４とを有して構成されるが、着磁境界線１４の一部が変更している。すなわち、着磁境界線１４は、上辺１４ｘがトラッキング方向に平行な直線であり、左右の側辺は、各々傾斜した傾斜直線部１４ｙｈ及び１４ｚｈとこれに連続してフォーカス方向に延在する垂直直線部１４ｙｌ及び１４ｘｌからなる。ここで、傾斜直線部１４ｙｈ及び及び１４ｚｈはフォーカス方向の仮想直線に対して対称となるように形成される。なお、着磁境界線１４自体は第１実施形態と同様に無着磁である。
【００４４】
図１４は、レンズホルダ２が適正に位置づけられた時のプリント基板コイル３とマグネット１１の相対的な位置関係を示すものである。図示されるように、レンズホルダ２が適正な位置に位置づけられると、トラッキングコイル５のコイル中心は、傾斜直線部１４ｚｈと垂直直線部１４ｘｌの連結点に略一致し、同様にトラッキングコイル６のコイル中心も傾斜直線部１４ｙｈと垂直直線部１４ｙｌの連結点に略一致する。
【００４５】
次に、本実施形態の作用について説明する。なお、以下の説明は、第１実施形態の場合と同様、可動体の重心Ｇがトラッキングコイル５、６のトラッキング方向駆動力の作用線Ｌよりも上方に位置している場合にローリングを抑止させるものである。図１５は、可動体がフォーカス方向において適正な位置に在るときにトラッキング駆動を行なう場合を示したものであり、また、同時にマグネット１１のフォーカス方向における磁束密度分布も示している。また、図１６はトラッキングコイル５周囲の要部拡大図である。
【００４６】
図１６に示されるように、トラッキングコイル５はＳ極の磁極領域面１２とＮ極の磁極領域面１３とに対面するが、対面する面積はＳ極の磁極領域面１２の方が大きくなる。そして反時計方向周りの電流が流れると、トラッキングコイル５は、その上辺からフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｐを発し、同様にして右側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｑ、下辺からフォーカス方向下方に向かう電磁力ｆｒ及びフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｓ、左側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｔを発し、コイル全体としてトラッキング右方向からフォーカス方向上方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。また、トラッキングコイル６は、同様にしてトラッキング右方向からフォーカス方向下方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。従って、図９に示した第１実施形態の場合と同様に、ローリングを抑えた正確なトラッキング駆動が行なわれる。
【００４７】
図１７は、可動体がフォーカス方向上方に駆動されているときのマグネット１１とトラッキングコイル５、６の位置関係を示したものであり、図１８はトラッキングコイル５周囲の要部拡大図である。図示されるように、可動体がフォーカス方向上方に移動するにつれて、トラッキングコイル５の左側辺の一部がＳ極の磁極領域面１２に侵入していき、Ｓ極の磁極領域面１２に含まれる面積はより大きくなりＮ極の磁極領域面１３に含まれる面積はより小さくなる。そして反時計方向周りの電流が流れると、トラッキングコイル５はその上辺からフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｕを発し、同様にして右側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｖ、下辺からフォーカス方向下方に向かう電磁力ｆｗ及びフォーカス方向上方に向かう電磁力ｆｘ、左側辺からトラッキング方向右方に向かう電磁力ｆｙ及びトラッキング方向左方に向かう電磁力ｆｚを発し、コイル全体としてトラッキング右方向からフォーカス方向上方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。また、トラッキングコイル６は、同様にしてトラッキング右方向からフォーカス方向下方側に傾いた方向に駆動力Ｆを発する。従って、図１２の場合と同様に、ローリングを抑えた正確なトラッキング駆動が行なわれる。
【００４８】
なお、可動体がフォーカス方向上方に変位すると、磁束密度分布の影響を受け、トラッキングコイル５の上辺から発せられる電磁力ｆｕは小さくなり、コイル全体の電磁力Ｆのフォーカス方向成分は小さくなるが、一方で、左側辺から発せられる電磁力ｆｚ等によりトラッキング方向成分も小さくなるので、コイル全体の電磁力Ｆのベクトルは、図１２の場合と比べて大きさが小さくなり向きは殆ど変化しないものとなる。
【００４９】
図１９は、可動体がフォーカス方向下方に駆動されているときのマグネット１１とトラッキングコイル５の位置関係を示したものである。このとき、トラッキングコイル５、６は、各々着磁境界線１４の垂直直線部１４ｚｌ、１４ｙｌによって二分されるため、電磁力Ｆ、Ｆ’の方向はトラッキング方向に沿ったものとなる。ところが、磁束密度分布の影響によって電磁力Ｆ、Ｆ’の作用線Ｌはコイル中心より上側に変位するため、作用線Ｌは重心Ｇに対して接近することになる。これにより、可動体が受ける回転モーメントが減少しローリングを抑止することができる。
【００５０】
以上説明した第３実施形態によれば、磁束分布の影響で電磁力Ｆ、Ｆ’の作用線Ｌが変位することを利用して可動体のローリングを抑止したものであり、有効磁束範囲の狭い安価なマグネットを用いる場合に好適である。
【００５１】
次に本発明の第４実施形態について図２０及び図２１を基に説明する。第４実施形態は、本発明を磁気ギャップを有する内磁式の磁気回路を用いたレンズ駆動装置に適用した応用例である。図２０はレンズ駆動装置の全体斜視図、図２１は分解斜視図を示す。
【００５２】
レンズホルダ２は一対の挿通孔２ａを有しており、対物レンズ１が固定され、フォーカスコイル４が巻回されるとともに、２個１組のトラッキングコイル５、６が、左右に１組づつ一対フォーカスコイル４と重なるように固定される。また、レンズホルダ２は４本のサスペンションワイヤ７によって片持ち状に浮遊支持される。磁気回路はヨーク１８と一対のマグネット１１とから構成され、マグネット１１とヨーク１８の立ち上げ部１８ａの間に磁気ギャップが形成される。本実施形態は、磁気ギャップの断面領域を逆台形状にしたことが特徴であり、マグネット１１及び立ち上げ部１８ａは同一の逆台形状に形成される。
【００５３】
図２０に示されるように、立ち上げ部１８ａは挿通孔２ａに挿通し、フォーカスコイル４及びトラッキングコイル５、６は磁気ギャップ内に位置する。このとき、トラッキングコイル５、６の一部が磁気ギャップ内に位置するが残りは磁気ギャップから外れている。このとき、上記のように磁気回路を構成したことで、磁気ギャップ領域と磁気ギャップ外領域の境界線はフォーカス方向に対して傾斜した直線となるので、上述した第１実施形態と同様にして、可動体のローリングを抑制することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの態様に限られるものではなく、様々な態様に応用が可能である。例えば、プリント基板コイル３を１個だけ設ける所謂片側駆動タイプのレンズ駆動装置においても適用可能であり、また、トラッキングコイルは平面状に限定されることはなく、軸摺動型のレンズ駆動装置のように、円筒形状のレンズホルダの側壁にコイルを固着してコイル面が湾曲する形態にも適用は可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明のレンズ駆動装置によれば、従来のようにカウンターウエイトを用いることなくともローリングを抑止できるため、可動体を軽量化することができ。アクチュエータ感度が良好でローリングを回避することのできるレンズ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のレンズ駆動装置を示す斜視図
【図２】第１実施形態のレンズ駆動装置を示す分解斜視図。
【図３】第１実施形態のレンズ駆動装置を示す分解斜視図。
【図４】第１実施形態のプリント基板コイルを示す図。
【図５】第１実施形態のマグネットを示す図。
【図６】第１実施形態のプリント基板コイルとマグネットの位置関係を示す図。
【図７】着磁境界線の方向とトラッキングコイルから発生する駆動力の方向との関係を示す図。
【図８】着磁境界線の方向とトラッキングコイルから発生する駆動力の方向との関係を示す図。
【図９】第１実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１０】着磁手段を示す図。
【図１１】着磁手段を示す図。
【図１２】第２実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１３】第３実施形態のマグネットを示す図。
【図１４】第３実施形態のプリント基板コイルとマグネットの位置関係を示す図。
【図１５】第３実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１６】図１５の要部拡大図
【図１７】第３実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図１８】図１７の要部拡大図
【図１９】第３実施形態におけるローリングの抑止を説明する図。
【図２０】第４実施形態のレンズ駆動装置を示す斜視図
【図２１】第４実施形態のレンズ駆動装置を示す分解斜視図。
【図２２】従来のレンズ駆動装置を説明する図。
【図２３】従来のレンズ駆動装置の問題点を説明する図。
【図２４】従来のレンズ駆動装置の問題点を説明する図。
【符号の説明】
１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３ プリント基板コイル
４ フォーカスコイル
５、６ トラッキングコイル
１１ マグネット
１２ Ｓ極の磁極領域面
１３ Ｎ極の磁極領域面
１４ 着磁境界線
Claims (7)
- 対物レンズと、フォーカシング及びトラッキングコイルと、前記フォーカシング及びトラッキングコイル並びに前記レンズが固定されたレンズホルダと、からなる可動部と、
前記可動部を移動可能に支持するとともに、前記フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段と、を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、
前記トラッキングコイルは、各々が扁平なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、
前記磁束付与手段は、前記２個のコイルの前記コイル面に各々対面する２つの領域の各々において、前記２個のコイルのうちの各々対応する片方のコイルの一部分に前記コイル面に垂直な第１磁束を付与する第１領域と、前記一部分を除く他の部分に前記第１磁束とは反対向きの第２磁束を付与するかまたは磁束を付与しない第２領域と、を有し、且つ、前記第１及び第２領域の境界線の少なくとも一部がフォーカス方向に対して傾斜しており、
前記可動部の重心と、前記２つの領域における前記境界線のうちの前記傾斜している一部の延長線同士の交点とが、前記トラッキングコイルが発生するトラッキング方向の駆動力の作用線を含み前記対物レンズの光軸に垂直な面に関して互いに反対側に位置していることを特徴とするディスクプレーヤのレンズ駆動装置。 - 前記トラッキングコイルを構成する前記２個のコイルは、各々がジッタ方向に垂直な面内に形成されるものであり、前記第１及び第２磁束は、ともにジッタ方向に平行で且つ互いに反対向きの磁束であることを特徴とする請求項１に記載のディスクプレーヤのレンズ駆動装置。
- 前記トラッキングコイルはジッタ方向に対して垂直に配される基板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２に記載のディスクプレーヤのレンズ駆動装置。
- 前記磁束付与手段は、前記２個のコイルに対面する平面内にＮ及びＳ極の磁極面を有して構成され、前記Ｎ及びＳ極の境界線は前記第１及び第２領域の境界線を決定するものであることを特徴とする請求項２または３に記載のディスクプレーヤのレンズ駆動装置。
- 前記磁束付与手段は、前記２個のコイルの各々の一部分が位置する磁気ギャップを形成するようにジッタ方向に沿って配列する第１及び第２磁極面を有して構成され、前記第１及び第２磁極面は前記第１領域に対応する形状であることを特徴とする請求項１に記載のディスクプレーヤのレンズ駆動装置。
- 対物レンズと、フォーカシング及びトラッキングコイルと、前記フォーカシング及びトラッキングコイル並びに前記レンズが固定されたレンズホルダと、からなる可動部と、
前記可動部を移動可能に支持するとともに、前記フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段と、を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、
前記トラッキングコイルは、各々がジッタ方向に垂直なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、
前記磁束付与手段は、前記２個のコイルの前記コイル面に各々対面する２つの領域の各々において、Ｎ及びＳ極の磁極面を有し、且つ前記Ｎ及びＳ極の境界線は少なくともその一部がフォーカス方向に対して傾斜しており、
前記可動部の重心と、前記２つの領域における前記境界線のうちの前記傾斜している一部の延長線同士の交点とが、前記トラッキングコイルが発生するトラッキング方向の駆動力の作用線を含み前記対物レンズの光軸に垂直な面に関して互いに反対側に位置していることを特徴とするディスクプレーヤのレンズ駆動装置。 - 対物レンズと、フォーカシング及びトラッキングコイルと、前記フォ ーカシング及びトラッキングコイル並びに前記レンズが固定されたレンズホルダと、からなる可動部と、
前記可動部を移動可能に支持するとともに、前記フォーカシング及びトラッキングコイルに対して磁束を付与する磁束付与手段と、を有するディスクプレーヤのレンズ駆動装置において、
前記トラッキングコイルは、各々がジッタ方向に垂直なコイル面を有する２個のコイルからなる組を少なくとも１組有してなり、
前記磁束付与手段は、前記２個のコイルの各々の一部分が位置する磁気ギャップを形成するようにジッタ方向に沿って配列する第１及び第２磁極面を有して構成され、且つ前記第１及び第２磁極面の輪郭線は前記２個のコイルのコイル面に各々対面する２つの領域の各々において少なくともその一部がフォーカス方向に対して傾斜しており、
前記可動部の重心と、前記２つの領域における前記輪郭線のうちの前記傾斜している一部の延長線同士の交点とが、前記トラッキングコイルが発生するトラッキング方向の駆動力の作用線を含み前記対物レンズの光軸に垂直な面に関して互いに反対側に位置していることを特徴とするディスクプレーヤのレンズ駆動装置。
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