JP4146313B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの記録、再生等に用いられる光ヘッド装置に関するものである。

ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの記録、再生等に用いられる光ヘッド装置として、対物レンズを保持したレンズホルダをワイヤによって支持したワイヤサスペンション方式
の対物レンズ駆動装置を備えた光ヘッド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の光ヘッド装置では、例えば、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、装置フレーム１０内に立上げミラー４２が配置されており、対物レンズ駆動装置では、立上げミラー４２で反射した光源からのレーザ光Ｌが対物レンズ（図示せず）で収束されて光記録ディスクの情報記録面に焦点を結ぶように、対物レンズを保持するレンズホルダ（図示せず）をフォーカシング方向（矢印Ｆｏで示す方向）、トラッキング方向（矢印Ｔｒで示す方向）およびチルト方向（矢印Ｔｉで示す方向）に駆動させるための磁気駆動機構８が構成されている。

磁気駆動機構８は、レンズホルダの側にフォーカシング用駆動コイル１１、トラッキング用駆動コイル１２、チルト用駆動コイル１３を備えている一方、ヨーク６５ａの側には、フォーカシング用駆動コイル１１およびトラッキング用駆動コイル１２に対向する一対のトラッキング・フォーカシング用駆動マグネット１９と、フォーカシング用駆動コイル１１およびチルト用駆動コイル１３に対向する一対のフォーカシング・チルト用駆動マグネット２０とを備えている。これらの駆動マグネット１９、２０は、装置フレーム１０上に搭載されるヨーク６５ａの一部を外側から内側に起立させたマグネット保持部６５２ａ、６５２ｂの内面に固着されている。また、ヨーク６５ａの底板部６５１ａからは、駆動マグネット１９、２０に対向する位置に内ヨーク６５５、６５６が各々、起立している。
特開２００２−２１６３８０号公報

光ヘッド装置では、ノートパソコンなどに搭載するために装置全体の小型化も求められている。しかしながら、従来の光ヘッド装置では、レンズホルダを３方向Ｆｏ、Ｔｒ、Ｔｉに駆動させるための２種類の駆動マグネット１９、２０と、この駆動マグネット１９、２０の磁束を駆動コイル１１、１２、１３に鎖交させるための内ヨーク６５５、６５６とが必要であるため、それらの配置スペースを考えるとこれ以上の装置の小型化が困難である。

また、立上げミラー４２は装置フレーム１０の内部、すなわち、ヨーク６５ａの下方に配置されているので、装置フレーム１０を含めた厚さ寸法をこれ以上の圧縮できないという問題点がある。

さらに、従来の構成のままで小型化を進めると、２種類の駆動マグネット１９、２０が非常に近接した位置に配置されることになるため、駆動マグネット１９、２０をヨーク６５ａに組み込む際、マグネット同士の磁気吸引力、あるいは磁気反発力によって、取付け位置がずれてしまうといった弊害が生じる。従って、従来の光ヘッド装置では小型化に適していないという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光ヘッド装置において、小型化を図ることができる構成を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明では、光源からの出射光を光記録ディスクに収束させる対物レンズを保持するレンズホルダと、上方に前記レンズホルダがフォーカシング方向、トラッキング方向およびチルト方向に変位可能に配置された固定側部材と、前記レンズホルダ側のトラッキング用の駆動コイル、フォーカシング用の駆動コイル、およびチルト用の駆動コイルに鎖交する磁束を発生させる駆動マグネットを前記固定側部材の側に備えた磁気駆動機構とを有する光ヘッド装置において、前記駆動マグネットは、前記３種類の駆動コイルの各々と鎖交する磁束を発生させる一対の共通駆動マグネットから構成されていることを特徴とする。

また、本発明において、前記トラッキング用の駆動コイル、および前記チルト用の駆動コイルはいずれも、前記レンズホルダのトラッキング方向で離間する位置の各々に配置され、前記共通駆動マグネットは、トラッキング方向で離間して前記トラッキング用の駆動コイル、および前記チルト用の駆動コイルの双方に対向する一対の縦辺部と、前記フォーカシング用の駆動コイルに対向する位置で前記一対の縦辺部を繋げるように延びた横辺部とを備える逆凹の字形状をしていることを特徴とする。

さらに、本発明において、前記固定側部材は、磁性板からなるヨークとして構成されているとともに、当該ヨークは、底板部と、該底板部から起立して前記レンズホルダが位置する側の面で前記共通駆動マグネットを保持するマグネット保持部とを備え、前記ヨークの前記底板部では、少なくとも前記共通駆動マグネットの前記縦辺部の下端面と平面的に重なる領域が前記磁性板のない開口になっていることを特徴とする。

このように構成すると、共通駆動マグネットの下方にヨークが存在しないため、磁束が下方に導かれて無効になることがない。従って、共通駆動マグネットに対向する位置に内ヨークを起立形成しなくても駆動コイルに磁束を鎖交させることができる。それ故、内ヨークを形成しなくてもよい分、スペースに余裕ができるので、光ヘッド装置の小型化を図ることができる。

本発明では、前記フォーカシング用の駆動コイルと、前記チルト用の駆動コイルは、フォーカシング方向に隣接して配置されていることが好ましい。すなわち、前記フォーカシング用の駆動コイルと、前記チルト用の駆動コイルは、フォーカシング方向でずれた位置に配置されていることが好ましい。このように構成すると、フォーカシング用の駆動コイル、およびチルト用の駆動コイルの双方を共通駆動マグネットに直接、対向させることができるので、レンズホルダをフォーカシング方向およびチルト方向に駆動するのに充分な推力を得ることができる。

本発明において、前記レンズホルダの下方位置には、少なくとも上端部が前記ヨークの底板部よりも上方に位置する立上げミラーが配置され、前記マグネット保持部、および前記駆動マグネットは、前記立上げミラーに向かう光路を確保するための切り欠きを備えていることが好ましい。立上げミラーをその上端部がヨークの底板部よりも上方に位置するように配置すると、レンズホルダ、立上げミラー、およびヨークを含めた厚さ寸法を圧縮できる。このように立上げミラーを配置した場合でも、マグネット保持部、および駆動マグネットに切り欠きを形成すれば、立上げミラーに向かう光路を確保することができる。

本発明において、前記ヨークは、前記磁性板に対するプレス加工により形成され、前記マグネット保持部は、前記レンズホルダが位置する内側から外側に向かって前記磁性板が切り起こされてなることが好ましい。このように構成すると、ヨークの底板部では、駆動マグネットと平面的に重なる領域から磁性板を除去することができる。

本発明において、前記レンズホルダは、その中央位置に前記対物レンズを保持していることが好ましい。このように構成すると、レンズホルダの中央から外れた位置に対物レンズを配置した場合に比較してレンズホルダを小型化できる。

本発明では、駆動マグネットとして、トラッキング用の駆動コイル、フォーカシング用の駆動コイル、およびチルト用の駆動コイルの各々に鎖交する磁束を発生させる一対の共通駆動マグネットを用いたため、駆動マグネットの数が少ない分、光ヘッド装置の小型化を図ることができる。また、小型化した場合でも、駆動マグネットの数が少ない分、組み立て時に駆動マグネット同士が吸引、反発することがないので、駆動マグネットの組み込みを容易に行うことができる。また、小型化を図った分、各駆動コイルと共通駆動マグネットとを近接配置できるので、マグネットに対向する位置に内ヨークを配置しなくても駆動コイルに磁束を鎖交させることができる。それ故、内ヨークを形成しなくてもよい分、スペースに余裕ができるので、光ヘッド装置のさらなる小型化を図ることができる。

また、本発明では、ヨークの底板部では、駆動マグネットの下端面と平面的に重なる領域が磁性板のない開口になっているため、磁束が下方に導かれて無効になることがない。従って、駆動マグネットに対向する位置に内ヨークを配置しなくても駆動コイルに磁束を鎖交させることができる。それ故、内ヨークを形成しなくてもよい分、スペースに余裕ができるので、光ヘッド装置の小型化を図ることができる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した光ヘッド装置の一例を説明する。

（全体構成）
図１は、本発明に係る光ヘッド装置の光学系を中心に示す概略構成図である。この図に示すように、光ヘッド装置１は、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光記録ディスク２に対する情報記録、情報再生を行うものであり、レーザ光源３から出射されたレーザ光Ｌが、コリメータレンズ４１で平行光化された後、立上げミラー４２で反射し、対物レンズ５で収束されて光記録ディスク２の情報記録面に焦点を結ぶように構成されている。対物レンズ５は、後述するワイヤサスペンション方式の対物レンズ駆動装置６によってトラッキング方向、フォーカシング方向、およびチルト方向の位置がサーボ制御される。

光記録ディスク２で反射した戻り光は、対物レンズ５を通過して再び立上げミラー４２で反射し、ビームスプリッタ４３で部分反射された後、光検出器４４に入射する。駆動制御装置９は、光検出器４４での受光量に基づき、情報再生処理を行うとともに、対物レンズ駆動装置６を駆動制御して対物レンズ５のトラッキング方向、フォーカシング方向、およびチルト方向の位置をサーボ制御する。また、レーザ光源３の駆動制御も行う。

なお、図１には、レーザ光源が１つ、搭載された例を示したが、異なる波長のレーザ光を出射する複数のレーザ光源を用いる場合には、光路合成素子によって各レーザ光を共通光路に導く構成とする。

（対物レンズ駆動装置６の構成）
図２は、図１に示す光ヘッド装置に用いた対物レンズ駆動装置の斜視図である。図３は、図１に示す光ヘッド装置に用いたレンズホルダなどを抜き出して示す斜視図である。図４は、図２に示す対物レンズ駆動装置から磁気駆動機構などを抜き出して示す斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）は、図２に示す対物レンズ駆動装置からから磁気駆動機構などを抜き出して示す平面図、および側面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、図２に示す対物レンズ駆動装置に用いた共通駆動マグネットの斜視図、および正面図である。

図２および図３に示すように、対物レンズ駆動装置６は、対物レンズ５を保持するレンズホルダ６１と、このレンズホルダ６１の左右両側で上下３段に配置された６本のワイヤ７０によりレンズホルダ６１をトラッキング方向（矢印Ｔｒで示す方向）、フォーカシング方向（矢印Ｆｏで示す方向）、およびチルト方向（矢印Ｔｉで示す方向）に変位可能に支持するホルダ支持部材６３と、レンズホルダ６１をトラッキング方向Ｔｒ、フォーカシング方向Ｆｏ、およびチルト方向Ｔｉに駆動するための磁気駆動機構８とを有している。

レンズホルダ６１は、その中央に対物レンズ５を保持しており、後述する立上げミラーへの光路を確保するため、正面からみたとき、逆凹の字形状を有している。

レンズホルダ６１の両側に配置された６本のワイヤ７０は各々、後述するフォーカシング用駆動コイル、トラッキング用駆動コイル、およびチルト用駆動コイルへの給電ワイヤとして用いられている。このため、ワイヤ７０の基端側は、ホルダ支持部材６３の背面に取り付けた例えばプリント基板７１の配線パターンにハンダ等により各々固定されている。また、ワイヤ７０の先端側は、レンズホルダ６１の左右両側に固着されている中継基板７２にハンダにより固定されている。

（磁気駆動機構８の構成）
図２ないし図５に示すように、磁気駆動機構８は、レンズホルダ６１の側に搭載されたフォーカシング用駆動コイル１１、トラッキング用駆動コイル１２、チルト用駆動コイル１３と、これらの駆動コイル１１、１２、１３に鎖交する磁束を発生させることにより、トラッキング用、フォーカシング用、およびチルト用の磁気駆動回路を構成する一対の共通駆動マグネット１８と、ヨーク６５とを有している。

３種類の駆動コイルのうち、フォーカシング用駆動コイル１１は、レンズホルダ６１の胴部に巻回され、このフォーカシング用駆動コイル１１に対してフォーカシング方向Ｆｏの下側に隣接する位置には、トラッキング方向Ｔｒで離間する位置に一対のチルト用駆動コイル１３が配置されている。また、トラッキング用駆動コイル１２は、４個の平面コイルからなり、これら４個の平面コイルは、トラッキング方向で離間する位置でフォーカシング用駆動コイル１２、およびチルト用駆動コイル１３の外面に貼付されている。

一対の共通駆動マグネット１８は、レンズホルダ６１を挟む両側位置で、同極（Ｎ極）をレンズホルダ６１の側に向けるように配置され、その状態で、駆動コイル１１、１２、１３の各々に対向している。

ヨーク６５は、磁気駆動機構８の構成要素として用いられているとともに、光ヘッド装置１の装置フレームへの固定側部材として用いられ、その上方にレンズホルダ６１がフォーカシング方向Ｆｏ、トラッキング方向Ｔｒ、およびチルト方向Ｔｉに変位可能に配置されている。

本形態において、ヨーク６５は、０．８ｍｍの薄板状のめっき鋼板（磁性板）をプレス加工することにより形成され、共通駆動マグネット１８は、装置フレーム（図示せず）上に搭載されるヨーク６５の底板部６５１を内側（レンズホルダ６１が位置する側）から切起こすことによって形成した一対のマグネット保持部６５２の内面に固着されている。このため、ヨーク６５の底板部６５１では、共通駆動マグネット１８と平面的に重なる領域が磁性板のない開口になっている。

ここで、ヨーク６５の内側では、樹脂製のミラー支持部材６７が取り付けられ、このミラー支持部材６７には、レーザ光源３から出射されたレーザ光Ｌを対物レンズ５に向けて反射する立上げミラー４２が保持されている。この状態で、立上げミラー４２の上端側は、ヨーク６５より上方に位置している。このため、マグネット保持部６５２および共通駆動マグネット１８は、立上げミラー４２への光路を確保する矩形の切り欠き１８１、６５３が形成され、逆凹の字形状になっている。

このため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、共通駆動マグネット１８は、光路を挟んで両側で直立して、フォーカシング用駆動コイル１１の有効辺部分１２１、およびチルト用駆動コイル１３の有効辺部分１３１と対向する一対の縦辺部１８２と、これらの縦辺部１８２を繋げるように水平方向に延びてフォーカシング用駆動コイル１１の有効辺部分１１１に対向する横辺部１８３とを有している。

ここで、立上げミラー４２への光路を確保するという観点からすれば、一対のマグネット保持部６５２の一方、および一対の共通駆動マグネット１８の一方のみに切り欠き１８１、６５３を形成すればよいが、本形態では、磁気的対称性を確保するという観点から、一対のマグネット保持部６５２の両方、および一対の共通駆動マグネット１８の両方に切り欠き１８１、６５３が形成されている。

なお、本形態の光ヘッド装置１では、ＦＥＭ磁場解析ソフトを用いて、レンズホルダ６１の駆動感度、駆動感度リニアリティ、Ｆｏ−Ｔｒクロストーク特性（不要推力の低減）が最適になるように、ヨーク６５の形状、共通駆動マグネット１８の形状、駆動コイル１１、１２、１３の形状、および共通駆動マグネット１８と駆動コイル１１、１２、１３との位置関係の設計を行っている。

（本形態の効果）
以上説明したように、本形態の光ヘッド装置１では、レンズホルダ６１の側に配置されたフォーカシング用駆動コイル１１、トラッキング用駆動コイル１２、およびチルト用駆動コイル１３と磁気駆動回路を構成する駆動マグネットとして一対の共通駆動マグネット１８を用いている。従って、数種類の駆動マグネットを用いた場合と違って、駆動マグネットの数が少なく済むので、小型化を図ることができる。また、小型化した場合でも、駆動マグネットの数が少ない分、組み立て時にマグネット同士が吸引、反発することがないので、共有駆動マグネット１８の組み込みを容易に行うことができる。

また、小型化を図ったので、各駆動コイル１１、１２、１３と共通駆動マグネット１８とを近接配置できるので、共通駆動マグネット１８に対向する位置に内ヨークを配置しなくても駆動コイル１１、１２、１３に磁束を鎖交させることができる。

さらに本形態では、ヨーク６５の底板部６５１では、共通駆動マグネット１８と平面的に重なる領域が磁性板のない開口になっているため、磁束が下方に導かれて無効になることがない。従って、共通駆動マグネット１８に対向する位置に内ヨークを配置しなくても駆動コイル１１、１２、１３に磁束を鎖交させることができる。それ故、内ヨークを形成しなくてもよい分、スペースに余裕ができるので、光ヘッド装置１の小型化を図ることができる。

また、本形態では、レーザ光源３からのレーザ光Ｌを対物レンズ５に向けて反射する立上げミラー４２をヨーク６５の上方位置、すなわち、レンズホルダ６１の内側に配置したので、装置フレームを含めた光ヘッド装置１の薄型化を図ることができる。また、立上げミラー４２のレイアウトに対応させて、レンズホルダ６１、共通駆動マグネット１５、およびマグネット保持部６５２については、正面からみて逆凹の字形状にしてあるので、立上げミラー４２に対する光路を確保できる。

（その他の実施の形態）
なお、上記形態は、本発明の例示にすぎず、共通駆動マグネット１８と駆動コイル１１、１２、１３の位置関係や、共通駆動マグネット１８、駆動コイル１１、１２、１３、およびヨーク６５の形状などを変更することが可能である。例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、共通駆動マグネット１８の縦辺部１８２に対してトラッキング方向Ｔｒで分極着磁を施し、トラッキング用駆動コイル１２をその中心に来るように配置すれば、トラッキング方向Ｔｒへの駆動感度をあげることができる。

本発明の光ヘッド装置では、フォーカシング用の駆動コイル、トラッキング用の駆動コイル、およびチルト用の駆動コイルの各々に鎖交する磁束を発生させる一対の共通駆動マグネットを用いたため、駆動マグネットの数が少ない分、光ヘッド装置の小型化を図ることができる。また、小型化した場合でも、駆動マグネットの数が少ない分、組み立て時に駆動マグネット同士が吸引、反発することがないので、駆動マグネットの組み込みを容易に行うことができる。また、小型化を図った分、各駆動コイルと共通駆動マグネットとを近接配置できるので、マグネットに対向する位置に内ヨークを配置しなくても駆動コイルに磁束を鎖交させることができる。それ故、内ヨークを形成しなくてもよい分、スペースに余裕ができるので、光ヘッド装置のさらなる小型化を図ることができる。

また、本発明では、ヨークの底板部では、駆動マグネットと平面的に重なる領域が磁性板のない開口になっているため、磁束が下方に導かれて無効になることがない。従って、駆動マグネットに対向する位置に内ヨークを配置しなくても駆動コイルに磁束を鎖交させることができる。それ故、内ヨークを形成しなくてもよい分、スペースに余裕ができるので、光ヘッド装置の小型化を図ることができる。

本発明に係る光ヘッド装置の光学系を中心に示す概略構成図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いた対物レンズ駆動装置の斜視図である。 図１に示す光ヘッド装置に用いたレンズホルダなどを抜き出して示す斜視図である。 図２に示す対物レンズ駆動装置から磁気駆動機構などを抜き出して示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２に示す対物レンズ駆動装置からから磁気駆動機構などを抜き出して示す平面図、および側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２に示す対物レンズ駆動装置に用いた共通駆動マグネットの斜視図、および正面図である。 （ａ）、（ｂ）は、その他の実施の形態の駆動マグネットの斜視図、および側面図である。 従来の光ヘッド装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 光ヘッド装置
２ 光記録ディスク
３ レーザ光源
５ 対物レンズ
６ 対物レンズ駆動装置
８ 磁気駆動機構
１１ フォーカシング用駆動コイル
１２ トラッキング用駆動コイル
１３ チルト用駆動コイル
１８ 共通駆動マグネット
４２ 立上げミラー
６１ レンズホルダ
６５ ヨーク
１８２ 縦辺部
１８３ 横辺部
１８１、６５３ 切り欠き
６５１ 底板部
６５２ マグネット保持部
Ｌ レーザ光

Claims (5)

1. 光源からの出射光を光記録ディスクに収束させる対物レンズを保持するレンズホルダと、上方に前記レンズホルダがフォーカシング方向、トラッキング方向およびチルト方向に変位可能に配置された固定側部材と、前記レンズホルダ側のトラッキング用の駆動コイル、フォーカシング用の駆動コイル、およびチルト用の駆動コイルに鎖交する磁束を発生させる駆動マグネットを前記固定側部材の側に備えた磁気駆動機構とを有する光ヘッド装置において、
   前記トラッキング用の駆動コイル、および前記チルト用の駆動コイルはいずれも、前記レンズホルダのトラッキング方向で離間する位置の各々に配置され、
   前記駆動マグネットは、前記３種類の駆動コイルの各々と鎖交する磁束を発生させる一対の共通駆動マグネットから構成されており、トラッキング方向で離間して前記トラッキング用の駆動コイル、および前記チルト用の駆動コイルの双方に対向する一対の縦辺部と、前記フォーカシング用の駆動コイルに対向する位置で前記一対の縦辺部を繋げるように延びた横辺部とを備える逆凹の字形状をしており、
   前記固定側部材は、磁性板からなるヨークとして構成されているとともに、当該ヨークは、底板部と、該底板部から起立して前記レンズホルダが位置する側の面で前記駆動マグネットを保持するマグネット保持部とを備え、
   前記ヨークの前記底板部では、少なくとも前記駆動マグネットの前記縦辺部の下端面と平面的に重なる領域が前記磁性板のない開口になっていることを特徴とする光ヘッド装置。
2. 請求項１おいて、前記フォーカシング用の駆動コイルと、前記チルト用の駆動コイルは、フォーカシング方向に隣接して配置されていることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項１または２において、前記レンズホルダの下方位置には、少なくとも上端部が前記ヨークの底板部よりも上方に位置する立上げミラーが配置され、
   前記マグネット保持部、および前記駆動マグネットは、前記立上げミラーに向かう光路を確保するための切り欠きを備えていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記ヨークは、前記磁性板に対するプレス加工により形成され、
   前記マグネット保持部は、前記レンズホルダが位置する内側から外側に向かって前記磁性板が切り起こされてなることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記レンズホルダは、その中央位置に前記対物レンズを保持していることを特徴とする光ヘッド装置。

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