JP4169753B2 - Optical element driving device - Google Patents
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Description
本発明は、DVD(Digital Versatile Disc)レコーダ等、情報記録媒体に対して情報の記録または再生を行う装置において、対物レンズ等の光学素子を駆動する駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for driving an optical element such as an objective lens in an apparatus for recording or reproducing information on an information recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) recorder.
近年、複数の種類の光ディスクに対応可能な光ディスク装置の開発が進められている。このような光ディスク装置では、光ディスクの種類に応じた適切な光スポットを形成する必要があるため、光ディスクの種類によって複数の対物レンズを切り替えて使用している。対物レンズの切り替えは、複数の対物レンズを搭載した対物レンズ駆動装置の全体をトラッキング方向にスライドさせることによって行っている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, development of optical disc apparatuses that can handle a plurality of types of optical discs has been underway. In such an optical disc apparatus, since it is necessary to form an appropriate light spot according to the type of the optical disc, a plurality of objective lenses are switched and used depending on the type of the optical disc. Switching of the objective lens is performed by sliding the entire objective lens driving device equipped with a plurality of objective lenses in the tracking direction (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述した従来の構成では、対物レンズの切り替えの際に、軽量な対物レンズやレンズホルダだけでなく、重量の大きい構成部分(支持ロッドや固定部)をトラッキング方向に移動させることになるため、大きな駆動力が必要となり、大掛かりな装置が必要となるという問題があった。 However, in the conventional configuration described above, when switching the objective lens, not only the lightweight objective lens and lens holder, but also the heavy components (support rod and fixed portion) are moved in the tracking direction. There is a problem that a large driving force is required and a large-scale device is required.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、少ない駆動力で光学素子の切り替えを行うことができる光学素子駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical element driving apparatus capable of switching optical elements with a small driving force.
本発明に係る光学素子駆動装置は、記録媒体に光を集光する切り替え可能な2つの光学素子を保持するホルダと、前記ホルダを支持する弾性変形可能な支持手段と、前記ホルダを前記光学素子の光軸方向に駆動するフォーカシング駆動手段と、前記ホルダを前記光軸方向と略直交するトラッキング方向に駆動するトラッキング駆動手段とを備え、前記トラッキング駆動手段によって前記ホルダを移動させることにより、前記記録媒体に光を集光する前記光学素子の切り替えを行う光学素子駆動装置であって、前記トラッキング駆動手段は、前記ホルダに固定されたコイルと、前記2つの光学素子の各一方が選択されているときに前記コイルにそれぞれ対向するよう、前記トラッキング方向に並んで配置された第1及び第2のマグネットと、いずれの光学素子が選択されているときでも前記コイルに対向するよう、前記ホルダを挟んで前記第1及び第2のマグネットと反対の側に配置された第3のマグネットとを備え、前記ホルダに設けられた磁性体と前記第1、第2又は第3のマグネットとの磁気相互作用により、前記光学素子を、前記記録媒体に光を集光する位置で保持することを特徴とする。 An optical element driving apparatus according to the present invention includes a holder for holding two switchable optical elements for condensing light on a recording medium, elastically deformable support means for supporting the holder, and the holder as the optical element. Focusing driving means for driving in the optical axis direction and tracking driving means for driving the holder in a tracking direction substantially orthogonal to the optical axis direction, and moving the holder by the tracking driving means, An optical element driving apparatus for switching the optical element for condensing light on a medium , wherein the tracking driving means selects a coil fixed to the holder and one of the two optical elements First and second magnets arranged side by side in the tracking direction so as to face each of the coils. A third magnet disposed on the opposite side of the first and second magnets so as to face the coil even when these optical elements are selected. The optical element is held at a position for condensing light on the recording medium by a magnetic interaction between the provided magnetic body and the first, second, or third magnet .
本発明によれば、トラッキング駆動手段を用いて、光学素子(例えば対物レンズ)を搭載したホルダをトラッキング方向に移動させることで、光学素子の切り替えを行うことができる。従って、重量の大きい構成部分を移動させる必要が無く、簡単な構成で光学素子の切り替えを行うことができる。光学素子の切り替えのための専用の機構を設ける必要がないため、安価で小型な光学素子駆動装置を得ることができる。 According to the present invention, the optical element can be switched by moving the holder in which the optical element (for example, an objective lens) is mounted in the tracking direction using the tracking drive unit. Therefore, there is no need to move a heavy component, and the optical element can be switched with a simple configuration. Since it is not necessary to provide a dedicated mechanism for switching the optical elements, an inexpensive and small optical element driving device can be obtained.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る光学素子駆動装置を示す斜視図であり、2つの光学素子の一方を選択した状態を示すものである。図2(A)、(B)及び(C)は、それぞれ図1に示した光学素子駆動装置を示す正面図、側面図及び平面図である。図3は、図1に示した光学素子駆動装置が他方の光学素子を選択した状態を示す斜視図である。図4(A)、(B)及び(C)は、それぞれ図3に対応する正面図、側面図及び平面図である。図5は、図1に示した光学素子駆動装置を可動部と固定部とに分けて示す斜視図である。図6は、図5に示した光学素子駆動装置の可動部を示す分解斜視図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing an optical element driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a state where one of two optical elements is selected. 2A, 2B, and 2C are a front view, a side view, and a plan view, respectively, showing the optical element driving device shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a state where the optical element driving apparatus shown in FIG. 1 has selected the other optical element. 4A, 4B, and 4C are a front view, a side view, and a plan view, respectively, corresponding to FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the optical element driving apparatus shown in FIG. 1 divided into a movable part and a fixed part. 6 is an exploded perspective view showing a movable part of the optical element driving apparatus shown in FIG.
図1に示すように、本実施の形態に係る光学素子駆動装置は、ベース101と、ベース101上に設けられた支持台102と、支持台102にワイヤ(後述)を介して弾性支持される略直方体形状のレンズホルダ106と、このレンズホルダ106に保持される対物レンズ(光学素子)104,105とを備えている。対物レンズ104,105は、それぞれの光軸が平行になるように、且つ互いに隣接して配置されている。また、レンズホルダ106は、対物レンズ104,105の光軸が光ディスク(記録媒体)の記録面に対して直交するように(すなわち光ディスクの回転軸と平行になるように)、対物レンズ104,105を保持している。
As shown in FIG. 1, the optical element driving apparatus according to the present embodiment is elastically supported by a
以下の説明では、対物レンズ104,105の光軸方向(光ディスクの記録面に対して直交する方向)を、Z方向とする。また、Z方向において、光ディスクに接近する方向を上方とし、その反対方向を下方とする。また、対物レンズ104,105の並ぶ方向、すなわち対物レンズ104,105の各レンズ中心を結ぶ方向を、X方向とする。X方向及びY方向に直交する方向を、Y方向とする。X方向は、対物レンズ104,105の各中心を通る光ディスクの半径方向と一致する。また、Y方向は、光ディスクのトラックの方向と一致する。
In the following description, the optical axis direction of the
対物レンズ104,105は、光ディスクに対して光を集光するものであり、互いに異なる種類の光ディスクに対応している。例えば、対物レンズ104は、ブルーレイディスクに使用され、対物レンズ105は、他の方式に使用される。対物レンズ104,105は、それぞれが使用される光ディスクに対して最適なビームスポットを形成できるように構成され、対物レンズ104,105に取り付けられる。
The
ベース101は、磁性体等の金属により形成されている。上述した支持台102は、ベース101の上面で且つY方向一端に設けられている。ベース101には、また、対物レンズ(104又は105)に入射する光を通過させる貫通孔101e(図5)が形成されている。貫通孔101eは、ベース101の支持台102と反対側の端部近傍で、且つX方向における中央部に位置している。
The
ベース101において支持台102と反対側の端部には、マグネット103a,103bが配置されている。マグネット103a,103bは、例えば永久磁石であり、XZ面に平行な磁極面を有し、この磁極面を支持台102側に向けている。マグネット103a,103bは、ベース101のX方向中心を挟んで両側に位置している。
ベース101上には、また、マグネット103a,103bと支持台102との間に位置するように、マグネット103cが配置されている。マグネット103cは、XZ面に平行な磁極面を有し、この磁極面をマグネット103a,103b側に向けている。また、マグネット103cは、ベース101のX方向中心に位置している。
On the
マグネット103a,103bと、マグネット103cとは、レンズホルダ106をY方向に挟み込むように配置されている。また、マグネット103a,103b,103cは、ベース101に一体に形成された固定壁101a,101b,101cにそれぞれ取り付けられている。固定壁101a〜101cは、例えば、平板上のベース101の一部をそれぞれ屈曲することにより形成したものである。
The
図2及び図3に示すように、レンズホルダ106のX方向両端には、導電性を有する6本のワイヤ(弾性体)111a,111b,111c,111d,111e,111fが3つずつ取り付けられている。ワイヤ111a〜111cはZ方向に並んでおり、各先端部はレンズホルダ106のX方向一端面(YZ面に平行な壁面)に形成された突部106aに固定され、各末端部は支持台102に取り付けられた基板112に固定されている。同様に、ワイヤ111d〜111fはZ方向に並んでおり、各先端部はレンズホルダ106のX方向他端面(YZ面に平行な壁面)に形成された突部106bに固定され、各末端部は基板112に固定されている。レンズホルダ106は、これらワイヤ111a〜111fにより、支持台102に対して弾性支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, six conductive wires (elastic bodies) 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, and 111f are attached to both ends of the
ワイヤ111a〜111fの弾性変形により、レンズホルダ106は、図1に示す位置と図3に示す位置との間で略X方向に移動可能となる。レンズホルダ106が図1に示す位置にあるときには、対物レンズ104がベース101の貫通孔101e(図5)の上に位置する。これにより、対物レンズ104による光ディスクへの情報の記録、再生又はその両方が可能となる。レンズホルダ106が図3に示す位置にあるときには、対物レンズ105がベース101の貫通孔101e(図5)の上に位置する。これにより、対物レンズ105による光ディスクへの情報の記録、再生又はその両方が可能となる。
Due to the elastic deformation of the
図6に示すように、フォーカシングコイル107は、レンズホルダ106のXZ面に平行な2つの壁面と、YZ面に平行な2つの壁面とを囲むように固定されている。このフォーカシングコイル107は、Z方向の巻き軸を有し、X方向およびY方向に電流が流れるように略矩形状に巻かれている。
As shown in FIG. 6, the focusing
トラッキングコイル108aは、レンズホルダ106のXZ面に平行な一方の壁面に固定され、トラッキングコイル108bは、レンズホルダ106のXZ面に平行な他方の壁面に固定されている。トラッキングコイル108a,108bは、いずれもY方向の巻き軸を有し、X方向及びZ方向に電流が流れるように略矩形状に巻かれている。
The
チルトコイル109a,109bは、レンズホルダ106の下面(XY面に平行な壁面)に、X方向に隣り合うように固定されている。チルトコイル109a,109bは、いずれもZ方向に巻き軸を有し、X方向及びY方向に電流が流れるように略矩形状に巻かれている。また、チルトコイル109a,109bは、巻き回し方向が互いに逆方向となっている。
The tilt coils 109a and 109b are fixed to the lower surface (wall surface parallel to the XY plane) of the
なお、フォーカシングコイル107、トラッキングコイル108a,108b、チルトコイル109a,109bは、ワイヤ110a〜110fに電気的に接続され、ワイヤ110a〜110f及び基板112を介して電流が供給されるようになっている。
The focusing
レンズホルダ106のXZ面に平行な一方の壁面には、磁性片110a,110bが、マグネット103a,103bに対向するように固定されている。レンズホルダ106のXZ面に平行な他方の壁面には、磁性片110c,110dが、マグネット103cに対向するように固定されている。
On one wall surface parallel to the XZ plane of the
次に、本実施の形態に係る光学素子駆動装置の動作について説明する。まず、対物レンズ104を選択している場合(図1)について説明する。図7(A)、(B)及び(C)は、それぞれフォーカシング制御、トラッキング制御及びチルト制御を説明するための模式図である。なお、図7(A)乃至(C)に示すマグネット103b,103cの磁極(N極,S極)や電流の向きは、あくまで一例である。
Next, the operation of the optical element driving device according to this embodiment will be described. First, the case where the
対物レンズ104が選択されている場合、図7(A)に模式的に示すように、磁性片110bとマグネット103bとが対向し、磁性片110dとマグネット103cとが対向している。そのため、磁性片110bとマグネット103bとの間、及び磁性片110dとマグネット103cとの間に作用する磁気的吸引力(磁気ばね力)により、レンズホルダ106は図1に示す位置に保持される。
When the
図7(a)に示すように、フォーカシングコイル107のX方向に電流が流れる部分は、マグネット103b,103cに対向している。また、図7(B)に示すように、トラッキングコイル108a,108bのZ方向に電流が流れる部分は、それぞれマグネット103b,103cに対向している。また、図7(C)に示すように、チルトコイル109a,109bのX方向に電流が流れる部分は、マグネット103b,103cに対向している。
As shown in FIG. 7A, the portion of the focusing
この状態で、光ディスク(図示せず)上に形成された光スポットの焦点方向のずれを、公知の非点収差法などを用いたフォーカシングセンサにより検知し、そのフォーカシングずれ量に応じた電流をフォーカシングコイル107に流す。図7(A)に示すように、フォーカシングコイル107を流れる電流と、マグネット103b,103cの磁界との磁作用により、Z方向の駆動力が発生する。この駆動力により、レンズホルダ106がZ方向(対物レンズ104の光軸方向)に変位し、これにより対物レンズ104がZ方向に変位して、フォーカシング制御が行われる。
In this state, a deviation in the focal direction of a light spot formed on an optical disc (not shown) is detected by a focusing sensor using a known astigmatism method, and a current corresponding to the amount of the focusing deviation is focused. Flow through the
また、光ディスクの所望のトラックに対する光スポットのトラッキング方向のずれを、差動プッシュプル法などの公知のトラッキングセンサにより検知し、そのトラッキングずれ量に応じた電流をトラッキングコイル108a,108bに電流を流す。図7(B)に示すように、トラッキングコイル108a,108bを流れる電流と、マグネット103b,103cの磁界との作用により、トラッキングコイル108a,108bをX方向において同方向に付勢する駆動力が発生する。この駆動力により、レンズホルダ106がX方向に変位し、これにより対物レンズ104がX方向(トラッキング方向)に変位し、トラッキング制御が行われる。
Also, a deviation in the tracking direction of the light spot with respect to a desired track of the optical disc is detected by a known tracking sensor such as a differential push-pull method, and a current corresponding to the tracking deviation amount is supplied to the tracking coils 108a and 108b. . As shown in FIG. 7B, a driving force that urges the tracking coils 108a and 108b in the same direction in the X direction is generated by the action of the current flowing through the tracking coils 108a and 108b and the magnetic field of the
さらに、光ディスクと対物レンズ104の相対的な傾きを検知し、その傾きに応じた電流をチルトコイル109a,109bに流す。図7(C)に示すように、チルトコイル109a,109bを流れる電流と、マグネット103b,103cの磁界との電磁作用により、チルトコイル109a,109bをZ方向において互いに逆側に付勢する駆動力が発生する。この駆動力により、レンズホルダ106の傾斜(Y方向の軸線を中心とした傾斜)が変化し、チルト制御が行われる。
Further, the relative tilt between the optical disk and the
対物レンズ104から対物レンズ105への切り替えを行う場合は、トラッキング108a,108bに、通常のトラッキング制御時よりも大きな電流を流す。トラッキングコイル108a,108bを流れる電流と、マグネット103b,103cの磁界との作用により、上述した磁気ばね力に打ち勝って、レンズホルダ106が図1に示す状態から図3に示す状態にX方向に移動する。
When switching from the
これにより、対物レンズ105がベース101のX方向中心(貫通孔101eの上)に位置し、対物レンズ105による情報の記録、再生又はその両方が可能になる。この状態では、磁性片110aとマグネット103aとが対向し、磁性片110cとマグネット103cとが対向するため、磁性片110aとマグネット103bとの間、及び磁性片110cとマグネット103cとの間に作用する磁気的吸引力(磁気ばね力)により、レンズホルダ106は図3に示す位置に保持される。
As a result, the
さらに、図3に示した状態では、フォーカシングコイル107のX方向に電流が流れる部分は、マグネット103a,103cに対向し、トラッキングコイル108a,108bのZ方向に電流が流れる部分は、それぞれマグネット103a,103cに対向している。また、チルトコイル109a,109bのX方向に電流が流れる部分は、マグネット103a,103cに対向している。そのため、対物レンズ104が選択された状態と同様に、フォーカシング制御、トラッキング制御、チルト制御を行うことができる。
Further, in the state shown in FIG. 3, the portion of the focusing
上述した光学素子駆動装置の動作において、レンズホルダ106を含む可動部分の重心位置は、水平面内(XY面内)においてほぼ対物レンズ104,105との中間位置にあり、垂直方向(Z方向)においてほぼレンズホルダ106の中心位置にある。図1に示すように対物レンズ104が選択された状態では、通電されるフォーカシングコイル107とそれに対向するマグネット103b,103cとの間に発生する駆動力の合力が、ほぼ前記重心位置に印加されるように構成されている。また、図3に示すように対物レンズ105が選択された状態でも、通電されるフォーカシングコイル107とそれに対向するマグネット103a,103cとの間に発生する駆動力の合力が、ほぼ前記重心位置に印加されるように構成されている。
In the operation of the optical element driving apparatus described above, the position of the center of gravity of the movable part including the
トラッキング制御についても同様である。すなわち、図1に示すように対物レンズ104が選択された状態では、トラッキングコイル108aとマグネット103bとの間、及びトラッキングコイル108bとマグネット103cとの間に発生する駆動力の合力が、ほぼ前記重心位置に印加されるように構成されている。図3に示すように対物レンズ105が選択された状態でも、トラッキングコイル108aとマグネット103aとの間、及びトラッキングコイル108bとマグネット103cとの間に発生する駆動力の合力が、ほぼ前記重心位置に印加されるように構成されている。
The same applies to tracking control. That is, when the
上述した光学素子駆動装置の動作において、レンズホルダ106の復元力は、ワイヤ111a〜111fの曲げ弾性力と、上述した磁気的吸引力(磁気ばね力)との合力によって得られる。
In the operation of the optical element driving device described above, the restoring force of the
以上説明したように、本実施の形態によれば、トラッキング駆動手段(トラッキングコイル108a,108bとマグネット103a〜103c)を用いてレンズホルダ106をX方向に移動させることにより、対物レンズ104,105の切り替えを行っているため、重量の大きい構成部分を移動させる必要が無く、簡単な構成で対物レンズ104,105の切り替えを行うことができる。また、対物レンズ104,105を切り替える専用の機構を設ける必要がないため、部品コストを低減し、また組立工数を少なくすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、磁性片110a〜110dとマグネット103a〜103cとの磁気的吸引力を利用することにより、対物レンズ104を図1に示す位置で安定に保持し、また、対物レンズ105を図3に示す位置で安定に保持することができる。
Further, by utilizing the magnetic attractive force of the
また、トラッキング制御用とフォーカシング制御用とで共通のマグネット103a〜103cを用いるようにしたので、部品点数を少なくし、光学素子駆動装置のコストを低減することができる。
Further, since the
また、ホルダ106及びそれに搭載された各構成部品からなる可動部の重心位置に駆動力を作用させることが可能になり、その結果、フォーカシング制御及びトラッキング制御を安定に行うことが可能になる。
Further, it becomes possible to apply a driving force to the position of the center of gravity of the movable part made up of the
また、マグネット103a〜103cがホルダ106のY方向両側に配置されており、対物レンズ104の選択時にはマグネット103bが各コイルに対向し、対物レンズ105の選択時にはマグネット103aが各コイルに対向し、更にいずれの場合もマグネット103cが各コイルに対向するため、マグネットの体積を小さくすることができ、その結果、光学素子駆動装置を小型化し、コストを低減することができる。
また、チルトコイル109a,109bを設けたことにより、対物レンズの光軸と光ディスクの記録面とを直交に保つ姿勢制御、すなわちチルト制御が可能となる。 Further, by providing the tilt coils 109a and 109b, it is possible to perform attitude control, that is, tilt control, in which the optical axis of the objective lens and the recording surface of the optical disk are orthogonal.
また、ワイヤ111a〜111fを用いてホルダ106を支持するようにしたので、ホルダ106をフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能に支持することができる上、チルト方向にも移動可能に支持することができる。さらに、ワイヤ111a〜111fが各コイルへの電流供給手段を兼ねているため、部品点数を少なくし、コストを低減することができる。
Further, since the
実施の形態2.
図8(A)は、本発明の実施の形態2に係る光学素子駆動装置を示す斜視図であり、2つの光学素子の一方を選択した状態を示すものである。図8(B)は、図8(A)に示した光学素子駆動装置のマグネットの構成例を示す斜視図である。図9(A)、(B)及び(C)は、それぞれ図8に示した光学素子駆動装置を示す正面図、側面図及び平面図である。図10は、図8に示した光学素子駆動装置が他方の光学素子を選択した状態を示す斜視図である。図11(A)、(B)及び(C)は、それぞれ図10に対応する正面図、側面図及び平面図である。図12は、図8に示した光学素子駆動装置を可動部と固定部とに分けて示す斜視図である。図13は、図12に示した光学素子駆動装置の可動部を示す分解斜視図である。図8〜図13において、実施の形態1の構成要素と同一の構成要素には、同一符号を付す。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8A is a perspective view showing an optical element driving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a state in which one of the two optical elements is selected. FIG. 8B is a perspective view illustrating a configuration example of a magnet of the optical element driving device illustrated in FIG. 9A, 9B, and 9C are a front view, a side view, and a plan view, respectively, showing the optical element driving device shown in FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a state where the optical element driving apparatus shown in FIG. 8 has selected the other optical element. 11A, 11B, and 11C are a front view, a side view, and a plan view corresponding to FIG. 10, respectively. FIG. 12 is a perspective view showing the optical element driving apparatus shown in FIG. 8 divided into a movable part and a fixed part. FIG. 13 is an exploded perspective view showing a movable part of the optical element driving apparatus shown in FIG. 8 to 13, the same reference numerals are given to the same components as those of the first embodiment.
図8(A)に示すように、実施の形態2においては、レンズホルダ126のY方向両側に、X方向に長い2つのマグネット123a,123bが配置されている。マグネット123a,123bは、レンズホルダ126のX方向の移動範囲をカバーする長さ(例えば、レンズホルダ126のX方向長さの約1.5倍)を有している。マグネット123a,123bは、互いに対向するXZ面に平行な磁極面を有している。マグネット123a,123bは、いずれも、X方向に3つ、Y方向に2つの合計6つの領域(磁極面)に分割された構造を有しており、隣り合う磁極面が同じ極性にならないように多極着磁されている。
As shown in FIG. 8A, in the second embodiment, two
図8(B)に示すように、マグネット123aは、例えば、上段(+Z側)においてX方向に分割された3つの磁極面301,302,303と、下段(−Z側)においてX方向に分割された3つの磁極面304,305,306とを有している。マグネット123aの磁極面301,302,303は、例えば、順にN極、S極、N極にそれぞれ着磁しており、磁極面304,305,306は、順にS極、N極、S極にそれぞれ着磁している。もう一方のマグネット123bも、同様に分割された構造を有している。なお、図8(B)に示すマグネット123a,123bの磁極(N極,S極)は、あくまで一例である。
As shown in FIG. 8B, the
図8(A)に示すように、ベース121は、マグネット123a,123bを固定できるよう立設された固定壁121a,121bを有している。固定壁121a,121bにおいて、マグネット123a,123bが固定された部分とベース121との間の部分は、X方向寸法が狭くなるよう構成されている。
As shown in FIG. 8A, the
図9に示すように、レンズホルダ126は、略直方体形状を有しており、そのX方向両端には、ワイヤ131a,131b,131c,131dが2つずつ取り付けられている。ワイヤ131a,131bはZ方向に並んで設けられており、それぞれの先端部は、レンズホルダ126のX方向一端面に形成された突部126aに固定されている。ワイヤ131a,131bの各末端部は、支持台102に取り付けられた基板132に固定されている。同様に、ワイヤ131c,131dはZ方向に並んで設けられており、それぞれの先端部は、レンズホルダ126のX方向他端面に形成された突部126bに固定されている。ワイヤ131c,131dの各末端部は、支持台102に取り付けられた基板132に固定されている。レンズホルダ126は、これらワイヤ131a〜131dにより、支持台102に対して支持されている。
As shown in FIG. 9, the
ワイヤ131a〜131dの弾性変形により、レンズホルダ126は、図8に示す位置と図10に示す位置との間で略X方向に移動可能となる。レンズホルダ126が図8に示す位置にあるときには、対物レンズ104による光ディスクへの情報の記録、再生又はその両方が可能となる。レンズホルダ126が図10に示す位置にあるときには、対物レンズ105による光ディスクへの情報の記録、再生又はその両方が可能となる。
Due to the elastic deformation of the
図13に示すように、フォーカシングコイル127a,127b,127c,127dは、レンズホルダ126のXZ面に平行な2側面にそれぞれ2つずつ設けられている。フォーカシングコイル127a〜127dのうち、フォーカシングコイル127a,127bは、レンズホルダ126のXZ面に平行な一方の側面(支持台102から離れた方の面)にX方向に並ぶように固定されている。同様に、フォーカシングコイル127c,127dは、レンズホルダ126のXZ面に平行な他方の側面(支持台102側の面)にX方向に並ぶように固定されている。フォーカシングコイル127a〜127dは、いずれもY方向の巻き軸を有し、X方向とZ方向に電流が流れるように略矩形状に巻かれている。
As shown in FIG. 13, two focusing
トラッキングコイル128a,128b,128c,128dは、レンズホルダ126のXZ面に平行な2側面にそれぞれ2つずつ設けられている。トラッキングコイル128a〜128dのうち、トラッキングコイル128a,128bは、フォーカシングコイル127a,127bの間にほぼ位置するように、且つY方向に並ぶように固定されている。同様に、トラッキングコイル128c,128dは、フォーカシングコイル127c,127dの間にほぼ位置するように、且つY方向に並ぶように固定されている。トラッキングコイル128a〜128dは、いずれもY方向の巻き軸を有し、X方向とZ方向に電流が流れるように略矩形状に巻かれている。
Two
本実施の形態の光学素子駆動装置は、フォーカシング制御及びトラッキング制御のみを行うよう構成されており、従ってチルトコイルは設けられていない。 The optical element driving apparatus according to the present embodiment is configured to perform only focusing control and tracking control, and thus is not provided with a tilt coil.
磁性片130a,130b,130c,130dは、レンズホルダ126のXZ面に平行な2側面にそれぞれ2つずつ設けられている。磁性片130a〜130dのうち、磁性片130a,130bは、トラッキングコイル128a,128bの巻き線のそれぞれ内側に配置されており、磁性片130c,130dは、トラッキングコイル128c,128dの巻き線のそれぞれ内側に配置されている。
Two
次に、本実施の形態に係る光学素子駆動装置の動作について説明する。まず、図8に示すように、対物レンズ104を選択している場合について説明する。図14は、マグネット123aと各コイルとの関係を示す模式図である。対物レンズ104が選択されている状態では、レンズホルダ126(図14では省略)に取り付けられた磁性片130a,130bは、マグネット123aの磁極面305,306の境界部分、及び磁極面302,303の境界部分にそれぞれ対向する。同様に、レンズホルダ126に取り付けられた磁性片130c,130dは、マグネット123bの磁極面305,306の境界部分、及び磁極面302,303の境界部分にそれぞれ対向している。
Next, the operation of the optical element driving device according to this embodiment will be described. First, the case where the
フォーカシングコイル127aのX方向に電流が流れる部分は、マグネット123aの互いに逆極性の磁極面302,305に対向しており、フォーカシングコイル127bのX方向に電流が流れる部分は、マグネット123aの互いに逆極性の磁極面303,306に対向している。同様に、フォーカシングコイル127cのX方向に電流が流れる部分は、マグネット123bの互いに逆極性の磁極面303,306に対向しており、フォーカシングコイル127dのX方向に電流が流れる部分は、マグネット123bの互いに逆極性の磁極面302,305に対向している。
The portion of the focusing
また、トラッキングコイル128aのZ方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123aの互いに逆極性の磁極面305,306に対向しており、トラッキングコイル127bのZ方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123aの互いに逆極性の磁極面302,303に対向している。同様に、トラッキングコイル128cのZ方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123bの互いに逆極性の磁極面305,306に対向しており、トラッキングコイル128dのZ方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123bの互いに逆極性の磁極面302,303に対向している。
Further, the two portions of the
この状態で、光ディスク(図示せず)上に形成された光スポットの焦点方向のずれを、公知の非点収差法などを用いたフォーカシングセンサにより検知し、そのフォーカシングずれ量に応じた電流をフォーカシングコイル127a〜127dに流す。フォーカシングコイル127a,127bを流れる電流とマグネット123aの磁界との作用、及びフォーカシングコイル127c,127dを流れる電流とマグネット123bの磁界との作用により、Z方向の駆動力が発生する。この駆動力により、レンズホルダ126がZ方向(対物レンズ104の光軸方向)に変位し、これにより対物レンズ104がZ方向に変位して、フォーカシング制御が行われる。
In this state, a deviation in the focal direction of a light spot formed on an optical disc (not shown) is detected by a focusing sensor using a known astigmatism method, and a current corresponding to the amount of the focusing deviation is focused. It flows through the
また、光ディスクの所望のトラックに対する光スポットのトラッキング方向のずれを、差動プッシュプル法などの公知のトラッキングセンサにより検知し、そのトラッキングずれ量に応じた電流をトラッキングコイル128a〜128dに流す。トラッキングコイル128a,128bを流れる電流とマグネット123aの磁界との作用、及びトラッキングコイル128c,128dを流れる電流とマグネット123bの磁界との作用により、レンズホルダ126をX方向に変位させる駆動力が発生する。この駆動力により、レンズホルダ126がX方向に変位し、これにより対物レンズ104がX方向(トラッキング方向)に変位し、トラッキング制御が行われる。
Further, a deviation in the tracking direction of the light spot with respect to a desired track of the optical disk is detected by a known tracking sensor such as a differential push-pull method, and a current corresponding to the tracking deviation amount is caused to flow through the
対物レンズ104から対物レンズ105への切り替えを行う場合は、トラッキング128a〜128dに、通常のトラッキング動作時よりも大きな電流を流す。トラッキングコイル128a,128bを流れる電流とマグネット123a,123bの磁界との作用、及びトラッキングコイル128c,128dを流れる電流とマグネット123bの磁界との作用により、上述した磁気ばね力に打ち勝って、レンズホルダ126が図8に示す状態から図10に示す状態にX方向に移動する。これにより、対物レンズ105により情報の記録、再生又はその両方が可能になる。
When switching from the
この状態では、レンズホルダ126に取り付けられた磁性片130a,130bは、マグネット123aの磁極面304,305の境界部分、及び磁極面301,302の境界部分にそれぞれ対向する。同様に、レンズホルダ126に取り付けられた磁性片130c,130dは、マグネット123bの磁極面304,305の境界部分、及び磁極面301,302の境界部分にそれぞれ対向する。
In this state, the
また、フォーカシングコイル127aのX方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123aの磁極面301,304に対向し、フォーカシングコイル127bのX方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123aの磁極面302,305に対向する。同様に、フォーカシングコイル127cのX方向に電流が流れる部分は、マグネット123bの磁極面302,305に対向し、フォーカシングコイル127dのX方向に電流が流れる2つの部分は、マグネット123bの磁極面301,304に対向する。
Further, the two portions of the focusing
また、トラッキングコイル128aのZ方向に電流が流れる部分は、マグネット123aの磁極面304,305に対向し、トラッキングコイル128bのZ方向に電流が流れる部分は、マグネット123aの磁極面301,302に対向する。同様に、トラッキングコイル128cのZ方向に電流が流れる部分は、マグネット123bの磁極面304,305に対向し、トラッキングコイル128dのZ方向に電流が流れる部分は、マグネット123bの磁極面301,302に対向する。
Further, the portion of the
そのため、対物レンズ104が選択された状態と同様に、フォーカシング制御、トラッキング制御及びチルト制御を行うことができる。
Therefore, focusing control, tracking control, and tilt control can be performed as in the state in which the
本実施の形態では、実施の形態1と同様、重量の大きい構成部分を移動させる必要が無く、簡単な構成で対物レンズ104,105の切り替えを行うことができる。また、対物レンズ104,105を切り替える手段とトラッキング駆動手段とを兼用することにより、部品コストが安くなるとともに組立工数を少なくすることが可能となる。
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, it is not necessary to move a heavy component, and the
加えて、本実施の形態では、マグネット123a,123bを多極着磁としたので、各コイルの利用効率を高めることが可能となる。
In addition, in the present embodiment, since the
なお、本実施の形態2においては、フォーカシング制御とトラッキング制御のみ行う例について説明したが、さらにチルト制御を行うようにすることもできる。この場合、レンズホルダ126の内面下部に、電流がX方向に流れる部分を有する2つのチルト用コイルを、永久磁石123a,123bに対向するように配置する。また、ワイヤ131a〜131dに加え、さらに2本の弾性体を、レンズホルダ126と基板132の間に設け、それぞれのチルトコイルに電気的に接続する。これにより、実施の形態1で説明したように、レンズホルダ126のX方向の傾きを変化させてチルト制御を行うことができる。
In the second embodiment, an example in which only focusing control and tracking control are performed has been described. However, tilt control can be further performed. In this case, two tilt coils having a portion in which the current flows in the X direction are arranged at the lower part of the inner surface of the
上述した実施の形態1,2に係る光学素子駆動装置は、2つの対物レンズ104,105を切り替えるよう構成されていたが、切り替える対物レンズの数は2つの限らず、3つ以上であってもよい。また、対物レンズ以外の光学素子を切り替えるものであってもよい。また、記録媒体としては、ブルーレイディスクやDVD等に限らず、他の記録媒体を用いてもよい。
The optical element driving apparatus according to Embodiments 1 and 2 described above is configured to switch between the two
101,121 ベース、 102 支持台、 103a,103b,103c,123a,123b 永久磁石、 104,105 対物レンズ、 106,126 レンズホルダ、 107,127a,127b,127c,127d フォーカシング用コイル、 108a,108b,128a,128b トラッキング用コイル、 109a,109b チルト用コイル、 110a,110b,110c,110d 磁性片、 111a,111b,111c,111d,111e,111f ワイヤ、 112,132 基板。 101, 121 base, 102 support base, 103a, 103b, 103c, 123a, 123b permanent magnet, 104, 105 objective lens, 106, 126 lens holder, 107, 127a, 127b, 127c, 127d focusing coils, 108a, 108b, 128a, 128b tracking coil, 109a, 109b tilt coil, 110a, 110b, 110c, 110d magnetic piece, 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f wire, 112, 132 substrate.
Claims (7)
前記ホルダを支持する弾性変形可能な支持手段と、
前記ホルダを前記光学素子の光軸方向に駆動するフォーカシング駆動手段と、
前記ホルダを前記光軸方向と略直交するトラッキング方向に駆動するトラッキング駆動手段と
を備え、
前記トラッキング駆動手段によって前記ホルダを移動させることにより、前記記録媒体に光を集光する前記光学素子の切り替えを行う光学素子駆動装置であって、
前記トラッキング駆動手段は、
前記ホルダに固定されたコイルと、
前記2つの光学素子の各一方が選択されているときに前記コイルにそれぞれ対向するよう、前記トラッキング方向に並んで配置された第1及び第2のマグネットと、
いずれの光学素子が選択されているときでも前記コイルに対向するよう、前記ホルダを挟んで前記第1及び第2のマグネットと反対の側に配置された第3のマグネットと
を備え、
前記ホルダに設けられた磁性体と前記第1、第2又は第3のマグネットとの磁気相互作用により、前記光学素子を、前記記録媒体に光を集光する位置で保持することを特徴とする光学素子駆動装置。 A holder for holding two switchable optical elements for condensing light on a recording medium;
Elastically deformable support means for supporting the holder;
Focusing driving means for driving the holder in the optical axis direction of the optical element;
Tracking drive means for driving the holder in a tracking direction substantially orthogonal to the optical axis direction;
An optical element driving apparatus for switching the optical element for condensing light on the recording medium by moving the holder by the tracking driving means ,
The tracking drive means includes
A coil fixed to the holder;
First and second magnets arranged side by side in the tracking direction so as to face each of the coils when one of the two optical elements is selected,
A third magnet disposed on the opposite side of the first and second magnets so as to face the coil even when any optical element is selected;
With
The optical element is held at a position for condensing light on the recording medium by a magnetic interaction between a magnetic body provided in the holder and the first, second, or third magnet. Optical element driving device.
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