JP4484615B2 - 対物レンズ駆動装置、光ピックアップ、及び光ディスクドライブ - Google Patents
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Description
この発明は、コイル端面に対向する磁石表面が分割して着磁された磁石と、トラック方向の駆動力を発生させるトラッキングコイルと、該トラッキングコイルに近接して、フォーカス方向の駆動力を発生させるフォーカスコイルが、レンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置に関し、特に、磁極の分割に応じて、コイルの有効部分の長さを変えることにより、モータを大型化することなく、より大きな推力を得ることが出来る対物レンズ駆動装置に関するものである。
一般に、コイル端面に対向する磁石表面が分割して着磁された磁石と、トラック方向の駆動力を発生させるトラッキングコイルと、該トラッキングコイルに近接して、フォーカス方向の駆動力を発生させるフォーカスコイルが、レンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置が知られている。
例えば、特許文献１には対向する２つの辺（トラッキングコイルの左側、トラッキングコイルの右側）２４ｌ、２４ｒに流れる電流の向きが反対になるように巻回したトラッキングコイル２４と、該トラッキングコイルに対置したマグネット７とを備え、該マグネットの極性がトラッキングコイルの上記２つの辺にそれぞれ対向する部分（マグネットの左側前面、マグネットの右側前面）７ｌｆ、７ｒｆにおいて異なるように着磁させた対物レンズ駆動装置が開示されている。
また特許文献２には対物レンズを保持するレンズホルダを駆動するためにレンズホルダに固定され、同一平面に配置された略矩形フォーカシングコイル及び略矩形トラッキングコイルを有し、フォーカシングコイルのフォーカシング方向に垂直な２辺の巻回部に対向してそれぞれ逆磁極を配置し、トラッキングコイルのトラッキング方向に垂直な２辺の巻回部に対向してそれぞれ逆磁極を配置したマグネットと、を備える対物レンズ駆動装置が開示されている。
また特許文献３には、相互に隣接する２つの異なる磁極領域により構成される着磁パターンを有し、２つの磁極領域の境界線により規定される角部において、角部の内側の磁極領域は、角部の外側の磁極領域方向へ張り出している張り出し領域を有する。張り出し領域の存在により、角部の特に頂点に近い位置における磁束密度の不足が改善され、近接して配置されるプリントコイル基板に望ましい磁界を与えることができるマグネットが開示されている。
また特許文献４にはフォーカスコイル５３、６３をレンズホルダ３０に固定するあたり、フォーカスコイル自身の重心がトラッキングコイルから発生する駆動力の作用線よりもフォーカス方向の下方側に位置するレンズ駆動装置が開示されている。
また特許文献５にはＹ方向とＺ方向とを含む面に対して垂直に着磁された第１のフォーカシング駆動用磁石３４と、これと平行かつ反対方向に着磁されＹ方向に隣接配置された第２のフォーカシング駆動用磁石３５と、Ｚ方向に電流が流れる第１の辺３８ａが駆動用磁石３４の表面近傍に位置し、第１の辺３８ａと平行かつ反対方向に電流が流れる第２の辺３８ｂが駆動用磁石３５の表面近傍に位置するよう固定されたフォーカシング駆動用コイル３８と、Ｙ方向とＺ方向とを含む面に対して垂直に着磁され、駆動用磁石３４、３５にＺ方向に隣接配置されたトラッキング駆動用磁石３６、３７と、Ｙ方向に電流が流れる第１の辺３９ａ、４０ａのみが駆動用磁石３６、３７の表面近傍に位置するよう固定されたトラッキング駆動用コイル３９、４０とを備える対物レンズ駆動装置が開示されている。
特開平７−１０５５５２公報
特開２００１−１６７４５８公報（図１１）
特開２００３−４５７２０公報
特開２００１−２２９５５７公報
特開２０００−２４２９４５公報
例えば、特許文献１には対向する２つの辺（トラッキングコイルの左側、トラッキングコイルの右側）２４ｌ、２４ｒに流れる電流の向きが反対になるように巻回したトラッキングコイル２４と、該トラッキングコイルに対置したマグネット７とを備え、該マグネットの極性がトラッキングコイルの上記２つの辺にそれぞれ対向する部分（マグネットの左側前面、マグネットの右側前面）７ｌｆ、７ｒｆにおいて異なるように着磁させた対物レンズ駆動装置が開示されている。
また特許文献２には対物レンズを保持するレンズホルダを駆動するためにレンズホルダに固定され、同一平面に配置された略矩形フォーカシングコイル及び略矩形トラッキングコイルを有し、フォーカシングコイルのフォーカシング方向に垂直な２辺の巻回部に対向してそれぞれ逆磁極を配置し、トラッキングコイルのトラッキング方向に垂直な２辺の巻回部に対向してそれぞれ逆磁極を配置したマグネットと、を備える対物レンズ駆動装置が開示されている。
また特許文献３には、相互に隣接する２つの異なる磁極領域により構成される着磁パターンを有し、２つの磁極領域の境界線により規定される角部において、角部の内側の磁極領域は、角部の外側の磁極領域方向へ張り出している張り出し領域を有する。張り出し領域の存在により、角部の特に頂点に近い位置における磁束密度の不足が改善され、近接して配置されるプリントコイル基板に望ましい磁界を与えることができるマグネットが開示されている。
また特許文献４にはフォーカスコイル５３、６３をレンズホルダ３０に固定するあたり、フォーカスコイル自身の重心がトラッキングコイルから発生する駆動力の作用線よりもフォーカス方向の下方側に位置するレンズ駆動装置が開示されている。
また特許文献５にはＹ方向とＺ方向とを含む面に対して垂直に着磁された第１のフォーカシング駆動用磁石３４と、これと平行かつ反対方向に着磁されＹ方向に隣接配置された第２のフォーカシング駆動用磁石３５と、Ｚ方向に電流が流れる第１の辺３８ａが駆動用磁石３４の表面近傍に位置し、第１の辺３８ａと平行かつ反対方向に電流が流れる第２の辺３８ｂが駆動用磁石３５の表面近傍に位置するよう固定されたフォーカシング駆動用コイル３８と、Ｙ方向とＺ方向とを含む面に対して垂直に着磁され、駆動用磁石３４、３５にＺ方向に隣接配置されたトラッキング駆動用磁石３６、３７と、Ｙ方向に電流が流れる第１の辺３９ａ、４０ａのみが駆動用磁石３６、３７の表面近傍に位置するよう固定されたトラッキング駆動用コイル３９、４０とを備える対物レンズ駆動装置が開示されている。
しかしながら、上記従来の対物レンズ駆動装置には、以下のような問題点があった。
上記特許文献１には、フォーカスコイルの一辺のみに作用する推力で、フォーカス制御するので、磁石の着磁パターンは単純で済み、トラッキングオフセットによる、推力変動を小さくすることができる。しかし、コイル全長に対し、推力発生に有効な部分が少ないので、コイル抵抗が大きく効率的に推力に変換できないものであった。
また特許文献２には、コイルに対向する磁石の面を、二つのＬ字型と矩形型の４つの領域に分割着磁し、中央にトラックコイル、その両側にフォーカスコイルを配置することが示されている。しかし、コイルが矩形型であり、この構成の着磁パターンと矩形型コイル配置によって、必然的に生じるチルト発生は、チルトセンサでチルトを検出し、フォーカス推力の差動により、チルトを補正しなければならなかった。
また特許文献３には、実際の磁束密度分布がほぼ直角に分割されるように、磁石の磁極境界が直角で仕切られる場合、角部を内側は張り出させ、外側はその分がへこむ形にして、理想的な磁束密度分布を得るようにしている。しかし、この場合は、着磁パターンが複雑になり、着磁機の加工が困難であり、コストが高くなるものであった。
また特許文献４においては、フォーカスコイルによって可動部の重心を下げ、カウンタウェイトを不要にしているが、フォーカスコイルの取り付け位置を規定しているだけで、コイル形状と磁束密度分布の対応については述べられていない。
そこで、本発明は上記したような点を鑑みてなされたものであり、モータを大型化することなく、より大きな推力を得ることが出来る対物レンズ駆動装置と、そのような対物駆動装置を備えた光ピックアップ及び光ディスクドライブ装置を提供することを目的とする。
上記特許文献１には、フォーカスコイルの一辺のみに作用する推力で、フォーカス制御するので、磁石の着磁パターンは単純で済み、トラッキングオフセットによる、推力変動を小さくすることができる。しかし、コイル全長に対し、推力発生に有効な部分が少ないので、コイル抵抗が大きく効率的に推力に変換できないものであった。
また特許文献２には、コイルに対向する磁石の面を、二つのＬ字型と矩形型の４つの領域に分割着磁し、中央にトラックコイル、その両側にフォーカスコイルを配置することが示されている。しかし、コイルが矩形型であり、この構成の着磁パターンと矩形型コイル配置によって、必然的に生じるチルト発生は、チルトセンサでチルトを検出し、フォーカス推力の差動により、チルトを補正しなければならなかった。
また特許文献３には、実際の磁束密度分布がほぼ直角に分割されるように、磁石の磁極境界が直角で仕切られる場合、角部を内側は張り出させ、外側はその分がへこむ形にして、理想的な磁束密度分布を得るようにしている。しかし、この場合は、着磁パターンが複雑になり、着磁機の加工が困難であり、コストが高くなるものであった。
また特許文献４においては、フォーカスコイルによって可動部の重心を下げ、カウンタウェイトを不要にしているが、フォーカスコイルの取り付け位置を規定しているだけで、コイル形状と磁束密度分布の対応については述べられていない。
そこで、本発明は上記したような点を鑑みてなされたものであり、モータを大型化することなく、より大きな推力を得ることが出来る対物レンズ駆動装置と、そのような対物駆動装置を備えた光ピックアップ及び光ディスクドライブ装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、コイル端面に対向する磁石表面がＬ字型との矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含むように複数に着磁された磁石と、トラック方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたトラッキングコイルと、前記トラッキングコイルに近接配置されると共に、フォーカス方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたフォーカスコイルとが、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置であって、磁束密度分布に応じて、前記トラックコイルの巻き数を部分的に変えることを特徴とする。
また請求項２記載の発明は、前記トラッキングコイル作製の際に、短い側のコイルワイヤを巻いた後、その外側に長いコイルワイヤを続けて巻きつけるようにしたことを特徴とする。
また請求項２記載の発明は、前記トラッキングコイル作製の際に、短い側のコイルワイヤを巻いた後、その外側に長いコイルワイヤを続けて巻きつけるようにしたことを特徴とする。
また請求項３記載の発明は、コイル端面に対向する磁石表面が、Ｌ字型と矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含んで複数に着磁された磁石と、トラック方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたトラッキングコイルと、前記トラッキングコイルに近接配置されると共に、フォーカス方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたフォーカスコイルとが、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置であって、トラッキングコイルを対物レンズ光軸に対して、傾けて取り付けるようにしたことを特徴とする。
また請求項４記載の発明は、前記トラッキングコイルを、略台形形状にしたことを特徴とする。
また請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の対物レンズ駆動装置を備えることを特徴とする。
また請求項６記載の発明は、請求項５に記載の光ピックアップを備えることを特徴とする。
また請求項４記載の発明は、前記トラッキングコイルを、略台形形状にしたことを特徴とする。
また請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の対物レンズ駆動装置を備えることを特徴とする。
また請求項６記載の発明は、請求項５に記載の光ピックアップを備えることを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、トラッキングに作用する磁束分布に応じて、上側と下側でコイルの配置されるコイルワイヤの本数が変わるので、チルト方向に推力が発生するのを防ぐことができる。
また請求項２に記載の本発明によれば、長さが異なるコイルを連続的に巻きつけることで、対物レンズのチルトを抑制できるコイルを容易に作製可能にする。
また請求項３に記載の本発明によれば、取り付け角度を変えるだけで、コイル自体を複雑な形状にすることなく、トラッキング駆動時の推力発生のアンバランスを軽減することができる。
また請求項４に記載の本発明によれば、形状をわずかに変形させるだけで、トラッキング駆動によるチルトの発生を抑制することができる。トラッキングコイル下側を狭めることによって、フォーカスコイル下側を広げるスペースが得られるので、対物レンズ駆動部を大型化させずに済む。
また請求項５又は６に記載の本発明によれば、供給された電力を効率良く推力に変換できるので、少ない電力で駆動させることができる。そのため、ノートパソコンなどの、携帯機器に搭載した場合にも、電池が長くもつ。また、少ない電流で駆動できるので、ジュール熱の発生を防ぐことができる。チルトを抑制する機構になっているので、光学性能を劣化させない。
また請求項２に記載の本発明によれば、長さが異なるコイルを連続的に巻きつけることで、対物レンズのチルトを抑制できるコイルを容易に作製可能にする。
また請求項３に記載の本発明によれば、取り付け角度を変えるだけで、コイル自体を複雑な形状にすることなく、トラッキング駆動時の推力発生のアンバランスを軽減することができる。
また請求項４に記載の本発明によれば、形状をわずかに変形させるだけで、トラッキング駆動によるチルトの発生を抑制することができる。トラッキングコイル下側を狭めることによって、フォーカスコイル下側を広げるスペースが得られるので、対物レンズ駆動部を大型化させずに済む。
また請求項５又は６に記載の本発明によれば、供給された電力を効率良く推力に変換できるので、少ない電力で駆動させることができる。そのため、ノートパソコンなどの、携帯機器に搭載した場合にも、電池が長くもつ。また、少ない電流で駆動できるので、ジュール熱の発生を防ぐことができる。チルトを抑制する機構になっているので、光学性能を劣化させない。
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明による対物レンズ駆動装置の一実施形態の外観斜視図であり、図２は図１に示した対物レンズ駆動装置の一方に磁石を取り除いた外観斜視図である。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の対物レンズ駆動装置は、対物レンズ１を保持するレンズ枠３と、レンズ枠３を駆動するために、レンズ枠３を挟むように設けられたフォーカスコイル５及びトラッキングコイル７と、フォーカスコイル５とトラッキングコイル７の両端面と対向するようにベース９上に配設された磁石１１ａ、１１ｂとを有している。なお、フォーカスコイル５とトラッキングコイル７の配置は、対向する磁石面の着磁パターンによるので、これに限定されるものではない。
以下、本発明の実施の形態に係る磁石とコイルの構成及び配置関係について説明する。
まず図３、図４を用いて、本発明の第１の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置について説明する。
図３、図４は、分割して形成された磁石の磁極とコイルとの位置関係を示す説明図である。
この場合、図３に示すように、コイル端面と向かい合う磁石の面をコの字型のＳ極面１１ａと、矩形型のＮ極面１１ｂに磁極を分割し、中央にフォーカスコイル５、その両端にトラッキングコイル７ａ、７ｂを配置してコイルが磁極の境を跨ぐような構成している。そして、それぞれのトラッキングコイル７の右辺側７ａと左辺側７ｂで、対向する磁極の極性が異なっていれば、トラック方向にのみ対物レンズ１を駆動させることが可能となる。また、この場合は、鉛直方向のＮ極面１１ｂの長さとＳ極面１１ａの長さが異なるので、図４に示すように、右側のトラッキングコイル７ａの右辺と、左側のトラッキングコイル７ｂの左辺は、それぞれ反対側の辺よりも長くするようにしている。
このように、第１の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置は、磁極の分割に応じて、コイルの有効部分の長さを変えることにより、モータを大型化させず、より大きな推力を得ることが出来るようになる。
図１は本発明による対物レンズ駆動装置の一実施形態の外観斜視図であり、図２は図１に示した対物レンズ駆動装置の一方に磁石を取り除いた外観斜視図である。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の対物レンズ駆動装置は、対物レンズ１を保持するレンズ枠３と、レンズ枠３を駆動するために、レンズ枠３を挟むように設けられたフォーカスコイル５及びトラッキングコイル７と、フォーカスコイル５とトラッキングコイル７の両端面と対向するようにベース９上に配設された磁石１１ａ、１１ｂとを有している。なお、フォーカスコイル５とトラッキングコイル７の配置は、対向する磁石面の着磁パターンによるので、これに限定されるものではない。
以下、本発明の実施の形態に係る磁石とコイルの構成及び配置関係について説明する。
まず図３、図４を用いて、本発明の第１の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置について説明する。
図３、図４は、分割して形成された磁石の磁極とコイルとの位置関係を示す説明図である。
この場合、図３に示すように、コイル端面と向かい合う磁石の面をコの字型のＳ極面１１ａと、矩形型のＮ極面１１ｂに磁極を分割し、中央にフォーカスコイル５、その両端にトラッキングコイル７ａ、７ｂを配置してコイルが磁極の境を跨ぐような構成している。そして、それぞれのトラッキングコイル７の右辺側７ａと左辺側７ｂで、対向する磁極の極性が異なっていれば、トラック方向にのみ対物レンズ１を駆動させることが可能となる。また、この場合は、鉛直方向のＮ極面１１ｂの長さとＳ極面１１ａの長さが異なるので、図４に示すように、右側のトラッキングコイル７ａの右辺と、左側のトラッキングコイル７ｂの左辺は、それぞれ反対側の辺よりも長くするようにしている。
このように、第１の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置は、磁極の分割に応じて、コイルの有効部分の長さを変えることにより、モータを大型化させず、より大きな推力を得ることが出来るようになる。
次に、図５〜図１２を用いて第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置は、磁石１１の表面が水平方向あるいは垂直方向に非対象に分割したうえで、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、このトラッキングコイルに近接に、フォーカス方向の駆動力を発生させるためのフォーカスコイル５とを、レンズ１の載置されたレンズ枠３の両側に設けるようにしている。そして、この場合は、後述するように、トラッキングコイル７またはフォーカスコイル５の少なくとも一方のコイルを略平行四辺形にし、２つの駆動に有効な部分の略中央が、それぞれ磁束密度が略最大となる位置に配置するように構成した点に特徴がある。
ここでまず、フォーカスコイル５及びトラッキングコイル７に対向する磁石１１の面を、図５または図６に示すように、フォーカスコイル５及びトラッキングコイル７と向かい合う面の磁極が分割されるように着磁させる。
ここで、図７に示すように、フォーカスコイル５が磁石１１のＮ極面１１ｂとＳ極面１１ａを跨ぐように配置されているので、⇒方向に電流を流すと、それぞれの位置で→方向に推力が発生し、コイルでは上向きの推力が発生する。この時、推力Ｆは、Ｆ＝Ｌ×Ｉ×Ｂ（Ｌ：有効長さ（フォーカスコイルの場合トラッキング方向に電流が流れる部分）、Ｉ：電流、Ｂ：磁束密度）で求められる。電流やコイルの長さが限られてしまうので、コイル有効部を磁束密度の大きいところに配置できれば、大きな推力が得られる。
第２の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置は、磁石１１の表面が水平方向あるいは垂直方向に非対象に分割したうえで、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、このトラッキングコイルに近接に、フォーカス方向の駆動力を発生させるためのフォーカスコイル５とを、レンズ１の載置されたレンズ枠３の両側に設けるようにしている。そして、この場合は、後述するように、トラッキングコイル７またはフォーカスコイル５の少なくとも一方のコイルを略平行四辺形にし、２つの駆動に有効な部分の略中央が、それぞれ磁束密度が略最大となる位置に配置するように構成した点に特徴がある。
ここでまず、フォーカスコイル５及びトラッキングコイル７に対向する磁石１１の面を、図５または図６に示すように、フォーカスコイル５及びトラッキングコイル７と向かい合う面の磁極が分割されるように着磁させる。
ここで、図７に示すように、フォーカスコイル５が磁石１１のＮ極面１１ｂとＳ極面１１ａを跨ぐように配置されているので、⇒方向に電流を流すと、それぞれの位置で→方向に推力が発生し、コイルでは上向きの推力が発生する。この時、推力Ｆは、Ｆ＝Ｌ×Ｉ×Ｂ（Ｌ：有効長さ（フォーカスコイルの場合トラッキング方向に電流が流れる部分）、Ｉ：電流、Ｂ：磁束密度）で求められる。電流やコイルの長さが限られてしまうので、コイル有効部を磁束密度の大きいところに配置できれば、大きな推力が得られる。
図５に示すようにフォーカスコイル５及びトラッキングコイル７が磁極の境を跨ぐように磁石１１の磁極を分割した場合、奥行き方向の磁束密度は図８に示すように分布し、図６に示すようにフォーカスコイル５及びトラッキングコイル７が磁極の境を跨ぐように磁石１１の磁極を分割した場合、奥行き方向の磁束密度は図９に示すように分布する。
ここで、図８及び図９の左半分に注目してみると、上側の磁束密度の数値が最小となる点と下側の最大となる点は、図１０に示すように横方水平方向でずれている（図中で距離ｄ）。当然右側も同じように磁束密度の分布が水平方向でずれることになる。なお、図８及び図９に示した＋、−の符号は、磁束（磁石の面に垂直な方向成分）の方向（奥行き方向）が、手前から奥に向かっているか、或いは奥から手前に向かっているかの違いを示しており、発生する推力は、絶対値が大きいほど、大きな推力が得られるものとされる。
すなわち、フォーカスコイル５の上辺側と下辺側で、横方向の磁束密度の最大となる点がずれているので、矩形状コイルをレンズ枠に傾けずに取り付ける場合、コイルの上辺と下辺の両方を、磁束密度最大の位置に配置することができない。そのため、効率的に、電力が推力に変換されず、大きな推力を得ることができない。
そこで、第２の実施の形態では、フォーカスコイル５の上側と下側で、それぞれに磁束密度が大きくなるところにフォーカスコイル５のワイヤを配置するために、上辺側と下辺側をずらすと、図１１に示すようにフォーカスコイル５は、略平行四辺形になり、上下のそれぞれの辺で、ワイヤを横切る磁束密度が最大になる配置にすることができる。
すなわち、第２の実施の形態では、磁石表面が水平方向または垂直方向に非対称に分割着磁された磁石１１に対向するトラッキングコイル７またはフォーカスコイル５の少なくとも一方のコイルを略平行四辺形にし、２つの駆動に有効な部分の略中央が、それぞれ磁束密度が略最大となる位置に配置するようにしている。
ここで、図８及び図９の左半分に注目してみると、上側の磁束密度の数値が最小となる点と下側の最大となる点は、図１０に示すように横方水平方向でずれている（図中で距離ｄ）。当然右側も同じように磁束密度の分布が水平方向でずれることになる。なお、図８及び図９に示した＋、−の符号は、磁束（磁石の面に垂直な方向成分）の方向（奥行き方向）が、手前から奥に向かっているか、或いは奥から手前に向かっているかの違いを示しており、発生する推力は、絶対値が大きいほど、大きな推力が得られるものとされる。
すなわち、フォーカスコイル５の上辺側と下辺側で、横方向の磁束密度の最大となる点がずれているので、矩形状コイルをレンズ枠に傾けずに取り付ける場合、コイルの上辺と下辺の両方を、磁束密度最大の位置に配置することができない。そのため、効率的に、電力が推力に変換されず、大きな推力を得ることができない。
そこで、第２の実施の形態では、フォーカスコイル５の上側と下側で、それぞれに磁束密度が大きくなるところにフォーカスコイル５のワイヤを配置するために、上辺側と下辺側をずらすと、図１１に示すようにフォーカスコイル５は、略平行四辺形になり、上下のそれぞれの辺で、ワイヤを横切る磁束密度が最大になる配置にすることができる。
すなわち、第２の実施の形態では、磁石表面が水平方向または垂直方向に非対称に分割着磁された磁石１１に対向するトラッキングコイル７またはフォーカスコイル５の少なくとも一方のコイルを略平行四辺形にし、２つの駆動に有効な部分の略中央が、それぞれ磁束密度が略最大となる位置に配置するようにしている。
このように第２の実施の形態によれば、磁束密度分布に応じて、駆動に作用する部分のワイヤの位置をずらすので、電力を効率良く推力に変換することができる。なお、図６に示すように分割着磁した場合は、フォーカスコイル５は、図１２に示すように配置すれば良い。ここでは、推力はほぼ同じになるが左右で重量バランスが崩れるので、図５に示すように分割して着磁し、図１１に示すようにフォーカスコイル５ａ、５ｂと、トラッキングコイル７を配置することが好ましい。
また、これまでの説明では、トラッキングコイル７の両側に、フォーカスコイル５を２つ配置した例を示しているが、フォーカスコイル５が一つであっても良く、磁極分割によって、フォーカスコイル５の上辺側と下辺側で、磁束密度のピークが水平方向でずれているときには、推力への変換効率を向上させることができる。
また、ここでは、フォーカスコイル５を例に挙げて説明したが、第１の実施の形態で説明した磁極の分割やコイル配置の場合（図４参照）などには、第２の実施の形態がトラッキングコイル７に対しても適用することが可能である。
また、これまでの説明では、トラッキングコイル７の両側に、フォーカスコイル５を２つ配置した例を示しているが、フォーカスコイル５が一つであっても良く、磁極分割によって、フォーカスコイル５の上辺側と下辺側で、磁束密度のピークが水平方向でずれているときには、推力への変換効率を向上させることができる。
また、ここでは、フォーカスコイル５を例に挙げて説明したが、第１の実施の形態で説明した磁極の分割やコイル配置の場合（図４参照）などには、第２の実施の形態がトラッキングコイル７に対しても適用することが可能である。
次に、図１３〜図２０を用いて第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、上記第２の実施の形態と同様の構成とされる。つまり、磁石１１の表面が水平方向あるいは垂直方向に非対象に分割したうえで、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、このトラッキングコイルに近接に、フォーカス方向の駆動力を発生させるためのフォーカスコイル５とを、レンズ１の載置されたレンズ枠３の両側に設けられている。
そして、トラッキングコイル７またはフォーカスコイル５の少なくとも一方の駆動に有効な部分の長さが他方と異なるように構成している。
図１３は、上記図８に対応したトラッキングコイル７またはフォーカスコイル５による磁束密度の分布を示し、図１４は、上記図１３のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’の範囲での磁束密度の分布を示している。
図１４に示す磁束密度分布から、上側（Ａ−Ａ’）は水平方向に磁束密度の変化が大きいので、トラッキングによって、磁石とコイルの位置関係がずれると、コイルを横切る磁束が大きく変化する。磁束密度のピークに対して、磁束変化は左右対称でないので、トラッキングで磁石とコイルの位置関係がずれると、左右のコイルに発生する推力に差が出てしまう。図１５〜図１７はその説明図で、曲線は、コイル位置による発生推力変化を示し、↑は左右のフォーカスコイルの位置を示している。図１５はトラックオフセットがない状態を示し、発生推力が左右で釣り合っている。しかし、図１６に示すように、右側にレンズ枠が移動したときは、右側の推力の落ち込みに比べ、左側の推力の落ち込みが大きいので、右側の推力が左側の推力よりも大きくなる。このため、モーメントが発生し、反時計周りのチルトが発生する。図１７はレンズ枠が左に移動した場合を示し、図１６とは反対に右側の推力が大きくなり、時計周りのチルトが発生してしまう。
フォーカスコイル５が一つの場合には、左右の発生推力差による、チルトは発生しない。しかし、トラック方向によって、フォーカス方向の推力定数（一定電流当たりの推力）が変わってしまい、フォーカス制御が難しくなる。
それに比べて下側（Ｂ−Ｂ’）は、水平方向に位置がずれたとしても、上側（Ａ−Ａ’）ほどは大きく磁束密度は変化しない。コイル有効部が上側では、幅ｄに、下側では幅ｃに収まっていれば、トラッキングによる磁束密度の変化の影響を、ほとんど受けないことが分かる。
第３の実施の形態は、上記第２の実施の形態と同様の構成とされる。つまり、磁石１１の表面が水平方向あるいは垂直方向に非対象に分割したうえで、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、このトラッキングコイルに近接に、フォーカス方向の駆動力を発生させるためのフォーカスコイル５とを、レンズ１の載置されたレンズ枠３の両側に設けられている。
そして、トラッキングコイル７またはフォーカスコイル５の少なくとも一方の駆動に有効な部分の長さが他方と異なるように構成している。
図１３は、上記図８に対応したトラッキングコイル７またはフォーカスコイル５による磁束密度の分布を示し、図１４は、上記図１３のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’の範囲での磁束密度の分布を示している。
図１４に示す磁束密度分布から、上側（Ａ−Ａ’）は水平方向に磁束密度の変化が大きいので、トラッキングによって、磁石とコイルの位置関係がずれると、コイルを横切る磁束が大きく変化する。磁束密度のピークに対して、磁束変化は左右対称でないので、トラッキングで磁石とコイルの位置関係がずれると、左右のコイルに発生する推力に差が出てしまう。図１５〜図１７はその説明図で、曲線は、コイル位置による発生推力変化を示し、↑は左右のフォーカスコイルの位置を示している。図１５はトラックオフセットがない状態を示し、発生推力が左右で釣り合っている。しかし、図１６に示すように、右側にレンズ枠が移動したときは、右側の推力の落ち込みに比べ、左側の推力の落ち込みが大きいので、右側の推力が左側の推力よりも大きくなる。このため、モーメントが発生し、反時計周りのチルトが発生する。図１７はレンズ枠が左に移動した場合を示し、図１６とは反対に右側の推力が大きくなり、時計周りのチルトが発生してしまう。
フォーカスコイル５が一つの場合には、左右の発生推力差による、チルトは発生しない。しかし、トラック方向によって、フォーカス方向の推力定数（一定電流当たりの推力）が変わってしまい、フォーカス制御が難しくなる。
それに比べて下側（Ｂ−Ｂ’）は、水平方向に位置がずれたとしても、上側（Ａ−Ａ’）ほどは大きく磁束密度は変化しない。コイル有効部が上側では、幅ｄに、下側では幅ｃに収まっていれば、トラッキングによる磁束密度の変化の影響を、ほとんど受けないことが分かる。
また図１８は、上記図１３の左側部分における各位置を示し、図１９は、図１８に示す各位置において、縦方向に磁束密度の変化を示したものである。これら図からトラッキング方向に磁束密度の変化率が小さい部分であれば、フォーカス方向に変動させても、磁束密度の変化が小さいことが分かる。
そこで、トラッキングによる磁石とコイルの位置ズレの影響がでにくい、コイル下辺部を長くして推力を稼ぎ、コイル上辺部は、磁束変化の影響を受けにくくなるように短くする。この条件でコイルを作ると、図２０に示すように、表面が水平方向または垂直方向に非対称に分割着磁された磁石１１に対向するフォーカスコイル５ａ、５ｂは、一方の駆動に有効な部分の長さが、他方と異なるように略台形形状となる。このようにすれば、トラッキング方向にオフセットされた状態で、フォーカス駆動させる場合、コイルの上辺は、磁束密度の変化率の小さい範囲を移動するので、推力のバラツキを抑えることができる。
フォーカス駆動の差動や、チルト制御するためのコイルを設けたりすることによって、対物レンズをチルトさせる場合も、意図して発生させるわけではないチルトの発生を抑えることができるので、チルト制御を適切に行うことができる。
フォーカスコイル５が一つであっても、トラックにより、コイルが受ける磁束密度の変化が少なくなるので、トラック位置によって、フォーカス方向の推力定数が変わってしまうことがない。
なお、今後、特に説明がない限り、本発明はフォーカスコイル５が一つの場合も含むこととする。
また、フォーカスコイルを例に挙げて説明したが、第１の実施の形態で説明した磁極の分割やコイル配置の場合などには、第３の実施の形態をトラッキングコイル７にも適用することが可能である。
このように、第３の実施の形態によれば、トラック移動による磁束密度分布の変化の大きい場所を横切る辺を短くし、変化の小さな位置のコイルワイヤを長くすれば、トラッキングやフォーカスの位置によって、推力のバラツキが発生するのを抑制することができるようになる。
そこで、トラッキングによる磁石とコイルの位置ズレの影響がでにくい、コイル下辺部を長くして推力を稼ぎ、コイル上辺部は、磁束変化の影響を受けにくくなるように短くする。この条件でコイルを作ると、図２０に示すように、表面が水平方向または垂直方向に非対称に分割着磁された磁石１１に対向するフォーカスコイル５ａ、５ｂは、一方の駆動に有効な部分の長さが、他方と異なるように略台形形状となる。このようにすれば、トラッキング方向にオフセットされた状態で、フォーカス駆動させる場合、コイルの上辺は、磁束密度の変化率の小さい範囲を移動するので、推力のバラツキを抑えることができる。
フォーカス駆動の差動や、チルト制御するためのコイルを設けたりすることによって、対物レンズをチルトさせる場合も、意図して発生させるわけではないチルトの発生を抑えることができるので、チルト制御を適切に行うことができる。
フォーカスコイル５が一つであっても、トラックにより、コイルが受ける磁束密度の変化が少なくなるので、トラック位置によって、フォーカス方向の推力定数が変わってしまうことがない。
なお、今後、特に説明がない限り、本発明はフォーカスコイル５が一つの場合も含むこととする。
また、フォーカスコイルを例に挙げて説明したが、第１の実施の形態で説明した磁極の分割やコイル配置の場合などには、第３の実施の形態をトラッキングコイル７にも適用することが可能である。
このように、第３の実施の形態によれば、トラック移動による磁束密度分布の変化の大きい場所を横切る辺を短くし、変化の小さな位置のコイルワイヤを長くすれば、トラッキングやフォーカスの位置によって、推力のバラツキが発生するのを抑制することができるようになる。
次に、図２１〜図２４を用いて第４の実施の形態について説明する。
通常、対物レンズ駆動装置は、駆動中心と可動部の重心位置をそろえたほうが良いことがわかっているが、対物レンズと対物レンズ枠の材質、形状、コイルの大きさや取り付け位置などによっては、それらの位置がずれてしまうことがある。それを解消するために、バランサ部材をつけるなどして重心を調整する必要が生じる。この結果、可動部重量が増えてしまうものであった。
そこで、第４の実施の形態では、上記第２の実施の形態で示したような対物レンズ駆動装置において、二つのフォーカスコイル５ａ、５ｂの駆動に有効な部分の長さの違いによって、可動部のバランサとして機能させるようにしている。
すなわち、上記第３の実施の形態では、上辺と下辺の長さが異なるコイルを使う方法について述べたが、磁石の分割の上下を反転させれば、図２１、図２２、図２３、及び図２４に示すように、フォーカスコイル５ａ、５ｂの長くなる辺が上側になっても下側になっても発生推力に関しては変わらないことになる。
このとき、フォーカスコイル５ａ、５ｂの下辺が長くなるように、磁石１１の磁極を分割することで、特にフォーカスコイル５ａ、５ｂが巻き線コイルの場合、コイルの重量があるために、可動部の重心を下側に持っていくことができる。また逆に、フォーカスコイル５ａ、５ｂの上側を長くするように、磁石１１の磁極を分割すると、可動部の重心を上側にずらすことができる。コイルの重心が偏っていることを利用して、上記第３の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置の効果に加え、フォーカスコイル５ａ、５ｂな度によって、可動部の重心位置の調整が行える。この結果、レンズ枠に余計なに肉をつけたり、別のバランサ部材を取り付けたりしなくても、可動部の重心位置を調整することができる。
このように、第４の実施の形態によれば、フォーカスコイル５ａ、５ｂの重心の偏りをバランサに使うことができるので、特別に可動部の重量を増す必要もない。フォーカスコイル５ａ、５ｂの上下の重量差だけで足りなかったとしても、重量増加を最低限に抑えることができる。
通常、対物レンズ駆動装置は、駆動中心と可動部の重心位置をそろえたほうが良いことがわかっているが、対物レンズと対物レンズ枠の材質、形状、コイルの大きさや取り付け位置などによっては、それらの位置がずれてしまうことがある。それを解消するために、バランサ部材をつけるなどして重心を調整する必要が生じる。この結果、可動部重量が増えてしまうものであった。
そこで、第４の実施の形態では、上記第２の実施の形態で示したような対物レンズ駆動装置において、二つのフォーカスコイル５ａ、５ｂの駆動に有効な部分の長さの違いによって、可動部のバランサとして機能させるようにしている。
すなわち、上記第３の実施の形態では、上辺と下辺の長さが異なるコイルを使う方法について述べたが、磁石の分割の上下を反転させれば、図２１、図２２、図２３、及び図２４に示すように、フォーカスコイル５ａ、５ｂの長くなる辺が上側になっても下側になっても発生推力に関しては変わらないことになる。
このとき、フォーカスコイル５ａ、５ｂの下辺が長くなるように、磁石１１の磁極を分割することで、特にフォーカスコイル５ａ、５ｂが巻き線コイルの場合、コイルの重量があるために、可動部の重心を下側に持っていくことができる。また逆に、フォーカスコイル５ａ、５ｂの上側を長くするように、磁石１１の磁極を分割すると、可動部の重心を上側にずらすことができる。コイルの重心が偏っていることを利用して、上記第３の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置の効果に加え、フォーカスコイル５ａ、５ｂな度によって、可動部の重心位置の調整が行える。この結果、レンズ枠に余計なに肉をつけたり、別のバランサ部材を取り付けたりしなくても、可動部の重心位置を調整することができる。
このように、第４の実施の形態によれば、フォーカスコイル５ａ、５ｂの重心の偏りをバランサに使うことができるので、特別に可動部の重量を増す必要もない。フォーカスコイル５ａ、５ｂの上下の重量差だけで足りなかったとしても、重量増加を最低限に抑えることができる。
次に、図２５〜図２８を用いて第５の実施の形態について説明する。
通常、磁石１１に近い側と遠い側では、コイルワイヤを横切る磁束密度分布が異なる。このため、駆動方向が同じコイルであっても、磁石との距離によって、適したコイルの投影形状が異なる。しかし、巻き線コイルの場合は、磁石からの距離に応じて、部分的に投影形状を変えることは困難である。
そこで、第５の実施の形態では、上記第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置において、コイルをプリントコイルにより形成してコイル基板の層によって、コイルの駆動に有効な２つの部分の長さ比を違えるようにしている。
図２５に示すように、先に図１３で示した水平方向の磁束密度の変化を磁石１１からの距離で比較すると、磁石１１から遠くなると、磁束密度が小さくなり、磁束密度分布の勾配が小さくなり、磁石に近いと逆に、全体的に磁束密度が大きくなるが、わずかにずれただけで、大きく磁束密度が変化することがわかる。
トラッキングした状態で、フォーカスコイル５が発生させる推力の差は、磁石に近い層で発生しやすく、遠い層で発生する推力差は影響が小さいと考えられる。
そこで、例えば、磁石１１に近い側の層のフォーカスコイルパターン５ｃは、図２６に示すように上辺部を短くしてトラッキングによる推力変化の影響を出づらくし、また、磁石１１から遠い側の層のフォーカスコイルパターン５ｄは、図２７に示すように上辺を長くして、より推力を発生させるようにする。そして、図２８に示すように、これら２つのフォーカスコイルパターン５ｃ、５ｄを積層するようにしている。巻き線コイルでは、軸方向に部分的に形状を変えることができないが、プリントコイルの場合、コイル基板の層ごとにパターンを変えられるので、磁石との距離に応じてコイルパターンを変える。
このように、第５の実施の形態によれば、プリントコイルの各層ごとで、コイルのパターンを変えるので、チルトの発生を抑えながら必要な推力を確保することができるようになる。
通常、磁石１１に近い側と遠い側では、コイルワイヤを横切る磁束密度分布が異なる。このため、駆動方向が同じコイルであっても、磁石との距離によって、適したコイルの投影形状が異なる。しかし、巻き線コイルの場合は、磁石からの距離に応じて、部分的に投影形状を変えることは困難である。
そこで、第５の実施の形態では、上記第２の実施の形態の対物レンズ駆動装置において、コイルをプリントコイルにより形成してコイル基板の層によって、コイルの駆動に有効な２つの部分の長さ比を違えるようにしている。
図２５に示すように、先に図１３で示した水平方向の磁束密度の変化を磁石１１からの距離で比較すると、磁石１１から遠くなると、磁束密度が小さくなり、磁束密度分布の勾配が小さくなり、磁石に近いと逆に、全体的に磁束密度が大きくなるが、わずかにずれただけで、大きく磁束密度が変化することがわかる。
トラッキングした状態で、フォーカスコイル５が発生させる推力の差は、磁石に近い層で発生しやすく、遠い層で発生する推力差は影響が小さいと考えられる。
そこで、例えば、磁石１１に近い側の層のフォーカスコイルパターン５ｃは、図２６に示すように上辺部を短くしてトラッキングによる推力変化の影響を出づらくし、また、磁石１１から遠い側の層のフォーカスコイルパターン５ｄは、図２７に示すように上辺を長くして、より推力を発生させるようにする。そして、図２８に示すように、これら２つのフォーカスコイルパターン５ｃ、５ｄを積層するようにしている。巻き線コイルでは、軸方向に部分的に形状を変えることができないが、プリントコイルの場合、コイル基板の層ごとにパターンを変えられるので、磁石との距離に応じてコイルパターンを変える。
このように、第５の実施の形態によれば、プリントコイルの各層ごとで、コイルのパターンを変えるので、チルトの発生を抑えながら必要な推力を確保することができるようになる。
次に、図２９〜図３２を用いて第６の実施の形態について説明する。
例えば、磁束密度の分布がピークに対して左右対称でないために、トラック方向の駆動により、磁石の中央境界に近づくフォーカスコイルと、磁石の中央から遠ざかるフォーカスコイルで推力差が生じてしまう。そのため、左右のコイルで発生する推力の差を抑えるために、有効部の変動の少ない部分に配置する例を第３の実施の形態として示したが、有効部が短くなるために、必要推力を得られないことが有り得る。
そこで、第６の実施の形態では、上記第２の実施の形態で示した対物レンズ駆動装置のフォーカスコイル５をプリントコイルにより形成し、プリント基板の層によって、コイルの駆動に有効な２つの部分の相対位置関係を違えるようにしている。
また、上記第３の実施の形態においてトラッキングによる位置の変化で、フォーカス方向の推力のバランスが崩れることを説明したが、上辺側を短くするので、その部分で得られる推力が少なくなってしまう。
そこで、図２９〜図３１に示すように、フォーカスコイル５を形成する各層のフォーカスコイルパターン５ｅ、５ｆ、５ｇごとに、上辺部位置をずらすようにして図３２に示すように積層してフォーカスコイルを形成する。この場合、各層ごとの最も効率よく推力変換できるトラック位置は異なるが、トラッキングによりそれぞれの層での発生推力が変化したときに、各層で一律に推力が低下するのではなく、推力が増える層のコイルがあるので、推力変化が平均化され、左右の推力の差を軽減できる。各層のフォーカスコイルパターン５ｅ〜５ｇで発生する推力を平均化することにより、チルトの発生を抑えることができているので、コイル上辺側を長くすることができ、推力を稼ぐことができる。
このように、第６の実施の形態によれば、各層のフォーカスコイルパターンをずらして、コイルパターンを横切る磁束密度の変化の影響を、受けづらくすることができるので、レンズ枠のチルトの発生を抑制することができる。
例えば、磁束密度の分布がピークに対して左右対称でないために、トラック方向の駆動により、磁石の中央境界に近づくフォーカスコイルと、磁石の中央から遠ざかるフォーカスコイルで推力差が生じてしまう。そのため、左右のコイルで発生する推力の差を抑えるために、有効部の変動の少ない部分に配置する例を第３の実施の形態として示したが、有効部が短くなるために、必要推力を得られないことが有り得る。
そこで、第６の実施の形態では、上記第２の実施の形態で示した対物レンズ駆動装置のフォーカスコイル５をプリントコイルにより形成し、プリント基板の層によって、コイルの駆動に有効な２つの部分の相対位置関係を違えるようにしている。
また、上記第３の実施の形態においてトラッキングによる位置の変化で、フォーカス方向の推力のバランスが崩れることを説明したが、上辺側を短くするので、その部分で得られる推力が少なくなってしまう。
そこで、図２９〜図３１に示すように、フォーカスコイル５を形成する各層のフォーカスコイルパターン５ｅ、５ｆ、５ｇごとに、上辺部位置をずらすようにして図３２に示すように積層してフォーカスコイルを形成する。この場合、各層ごとの最も効率よく推力変換できるトラック位置は異なるが、トラッキングによりそれぞれの層での発生推力が変化したときに、各層で一律に推力が低下するのではなく、推力が増える層のコイルがあるので、推力変化が平均化され、左右の推力の差を軽減できる。各層のフォーカスコイルパターン５ｅ〜５ｇで発生する推力を平均化することにより、チルトの発生を抑えることができているので、コイル上辺側を長くすることができ、推力を稼ぐことができる。
このように、第６の実施の形態によれば、各層のフォーカスコイルパターンをずらして、コイルパターンを横切る磁束密度の変化の影響を、受けづらくすることができるので、レンズ枠のチルトの発生を抑制することができる。
次に、図３３〜図３５を利用して第７の実施の形態について説明する。
まず、図５に示したようにトラッキングコイル７が配置されていれば、理想的には、図３３のように⇒方向に電流を流すと、フレミング左手の法則により、矩形コイルの左右の辺には、左方向の推力が発生し、上下方向の辺には、それぞれの位置で上方向と下方向の推力が発生するが、それぞれ相殺されて、フォーカス方向への推力発生がなくなる。しかし、実際に奥行き方向の磁束密度の分布を見ると、磁石１１の表面はＮ極面１１ｂとＳ極面１１ａに分かれているが、空気を挟んで、わずかに隙間が空くと、図８に示すように磁束密度分布が変化し、単純にＮ極面１１ｂとＳ極面１１ａが分かれている前提で、推力の発生を考えるわけには行かなくなる。
例えば、トラッキングコイル７を対向する部分の磁束密度の分布を見ると、上側の磁束密度が小さく、下側が大きくなる。そのため、発生する推力は、Ｆ＝Ｌ×Ｉ×Ｂ（Ｌ：有効長さ、Ｉ：電流、Ｂ：磁束密度）で求められるが、トラッキングコイル７の上側と下側でＢの値が異なるため、図３４に示すようにトラッキングコイル７と磁石１１の相対位置関係よっては、回転力が発生してしまい、対物レンズのチルトの原因になる。
そこで、第７の実施の形態では、上記図１及び図２に示したような対物レンズ駆動装置の磁束密度分布に応じて、トラッキングコイル７の巻き数を部分的に変えるようにしている。
図３５に示すように、フォーカス方向（図中縦方向）に長さの異なるトラッキングコイル７、８を組み合わせて、磁束密度が小さい側に偏らせて、短いコイル８を配置する。
コイル８を磁束密度の小さい側に偏らせて配置することにより、トラッキングコイルの上側と下側の発生推力のアンバランスを解消でき、トラック駆動によるチルトの発生を抑制することができる。
フォーカス駆動の差動により、対物レンズをチルトさせる場合も、意図して発生させるわけではないチルトの発生を抑えることができるので、チルト制御を適切に行うことができる。
このように形態のトラッキングコイル７だと重心が上にずれてしまうが、第４の実施の形態との組み合わせにより重心を下げることもできる。
このように、第７の実施の形態によれば、トラッキングに作用する磁束分布に応じて、上側と下側でコイルの配置されるコイルワイヤの本数が変わるので、チルト方向に推力が発生するのを防ぐことができる。
まず、図５に示したようにトラッキングコイル７が配置されていれば、理想的には、図３３のように⇒方向に電流を流すと、フレミング左手の法則により、矩形コイルの左右の辺には、左方向の推力が発生し、上下方向の辺には、それぞれの位置で上方向と下方向の推力が発生するが、それぞれ相殺されて、フォーカス方向への推力発生がなくなる。しかし、実際に奥行き方向の磁束密度の分布を見ると、磁石１１の表面はＮ極面１１ｂとＳ極面１１ａに分かれているが、空気を挟んで、わずかに隙間が空くと、図８に示すように磁束密度分布が変化し、単純にＮ極面１１ｂとＳ極面１１ａが分かれている前提で、推力の発生を考えるわけには行かなくなる。
例えば、トラッキングコイル７を対向する部分の磁束密度の分布を見ると、上側の磁束密度が小さく、下側が大きくなる。そのため、発生する推力は、Ｆ＝Ｌ×Ｉ×Ｂ（Ｌ：有効長さ、Ｉ：電流、Ｂ：磁束密度）で求められるが、トラッキングコイル７の上側と下側でＢの値が異なるため、図３４に示すようにトラッキングコイル７と磁石１１の相対位置関係よっては、回転力が発生してしまい、対物レンズのチルトの原因になる。
そこで、第７の実施の形態では、上記図１及び図２に示したような対物レンズ駆動装置の磁束密度分布に応じて、トラッキングコイル７の巻き数を部分的に変えるようにしている。
図３５に示すように、フォーカス方向（図中縦方向）に長さの異なるトラッキングコイル７、８を組み合わせて、磁束密度が小さい側に偏らせて、短いコイル８を配置する。
コイル８を磁束密度の小さい側に偏らせて配置することにより、トラッキングコイルの上側と下側の発生推力のアンバランスを解消でき、トラック駆動によるチルトの発生を抑制することができる。
フォーカス駆動の差動により、対物レンズをチルトさせる場合も、意図して発生させるわけではないチルトの発生を抑えることができるので、チルト制御を適切に行うことができる。
このように形態のトラッキングコイル７だと重心が上にずれてしまうが、第４の実施の形態との組み合わせにより重心を下げることもできる。
このように、第７の実施の形態によれば、トラッキングに作用する磁束分布に応じて、上側と下側でコイルの配置されるコイルワイヤの本数が変わるので、チルト方向に推力が発生するのを防ぐことができる。
次に、図３６〜図３９を用いて第８の実施の形態について説明する。
例えばトラッキングコイル７の上側と下側で、有効長の長さを変えるように配置するために、第７の実施の形態で示したように、トラッキングコイルを２種類用意して結線すると組み付け作業が煩雑になる。また作業のバラツキにより、品質が不安定になる要因にもなる。軸方向に重ね合わせると充分な推力が得られない。
そこで、第８の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置においては、磁石１１の表面がＬ字型との矩形型で略直角に磁極を分割した部分を含むように複数に着磁したうえで、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、このトラッキングコイルに近接に、フォーカス方向の駆動力を発生させるためのフォーカスコイル５とを、レンズ１の載置されたレンズ枠３の両側に設けるようにしている。そして、トラッキングコイルについては、図３６に示すように、有効方向に短くコイルワイヤ９ａを巻きつけ、続けてその外側にコイルワイヤ９ｂを長手方向に長く巻きつける。短く巻いた側の下辺は、もともと磁極の分かれ目の位置と重なっており、推力の発生が小さく影響を与えづらい。
巻き線コイルを作製する治具は、図３７に示すようにボビン部１３を２つの突起部１３Ａ、１３Ｂに分ける。図３８に示すように、幅の細い突起部１３Ａには、始めに有効方向に短く、無効方向に細く巻き、図３９に示すように、続けてもう一つの大きな突起部１３Ｂに始めに巻いたコイル部分の外側に、長さを変えて巻くようする。図３６に示すように、コイル内側の穴が２つになるので、対物レンズ枠側に、位置決めの突起を２つ設けておけば、容易に取り付けることができる。治具で説明した、突起形状を対物レンズ枠３に設けておくことにより、対物レンズ枠３に直接コイルワイヤを巻きつけることも可能である。
このように、第８の実施の形態によれば、長さが異なるコイルを連続的に巻きつけることで、対物レンズのチルトを抑制できるコイルを容易に作製可能にする。
例えばトラッキングコイル７の上側と下側で、有効長の長さを変えるように配置するために、第７の実施の形態で示したように、トラッキングコイルを２種類用意して結線すると組み付け作業が煩雑になる。また作業のバラツキにより、品質が不安定になる要因にもなる。軸方向に重ね合わせると充分な推力が得られない。
そこで、第８の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置においては、磁石１１の表面がＬ字型との矩形型で略直角に磁極を分割した部分を含むように複数に着磁したうえで、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、このトラッキングコイルに近接に、フォーカス方向の駆動力を発生させるためのフォーカスコイル５とを、レンズ１の載置されたレンズ枠３の両側に設けるようにしている。そして、トラッキングコイルについては、図３６に示すように、有効方向に短くコイルワイヤ９ａを巻きつけ、続けてその外側にコイルワイヤ９ｂを長手方向に長く巻きつける。短く巻いた側の下辺は、もともと磁極の分かれ目の位置と重なっており、推力の発生が小さく影響を与えづらい。
巻き線コイルを作製する治具は、図３７に示すようにボビン部１３を２つの突起部１３Ａ、１３Ｂに分ける。図３８に示すように、幅の細い突起部１３Ａには、始めに有効方向に短く、無効方向に細く巻き、図３９に示すように、続けてもう一つの大きな突起部１３Ｂに始めに巻いたコイル部分の外側に、長さを変えて巻くようする。図３６に示すように、コイル内側の穴が２つになるので、対物レンズ枠側に、位置決めの突起を２つ設けておけば、容易に取り付けることができる。治具で説明した、突起形状を対物レンズ枠３に設けておくことにより、対物レンズ枠３に直接コイルワイヤを巻きつけることも可能である。
このように、第８の実施の形態によれば、長さが異なるコイルを連続的に巻きつけることで、対物レンズのチルトを抑制できるコイルを容易に作製可能にする。
次に、図４０、図４１を用いて第９の実施の形態について説明する。
一般に、プリントコイルは、内側に層間をつなぐスルーホールが必要で、コイルパターンの内側に小型のコイルを配置するスペースを取ることができない。
そこで、第９の実施の形態では、トラッキングコイル７のコイルパターンを図３６に示すように、縦方向に長さの異なるように作ることも考えられる。しかし、コイルの内側に層間を接続するために、スルーホールを設けなくてはならないので、トラッキングコイルの面積が大きくなってしまう。プリントコイルの場合巻き数が少なくなるので、わずかな巻き数の差で、巻き数比を変えることができる。
そこで、トラッキングコイル７のコイルパターンは、図４０に示すように、ほぼ全周にわたって、同じ本数のワイヤが並列するコイルパターンを作製するのではなく、図４１に示すように、トラッキングコイル７の螺旋の巻始端部１０ａと巻き終わり端部１０ｂを図のように、上側に行くように巻き始め、下側に行く途中で、巻き止めるようにすることにより、巻き始めと巻き終わりの位置を挟んで、上側に１本多くパターンの線を多くすることができる。上側に１本多く配線できるので、上側に発生する推力を増やすことが出来る。
このように、第９の実施の形態によれば、プリントコイルを使う場合は、巻き線コイルに比べ、磁束密度分布に応じたコイルの形状を作り込むことができる。
一般に、プリントコイルは、内側に層間をつなぐスルーホールが必要で、コイルパターンの内側に小型のコイルを配置するスペースを取ることができない。
そこで、第９の実施の形態では、トラッキングコイル７のコイルパターンを図３６に示すように、縦方向に長さの異なるように作ることも考えられる。しかし、コイルの内側に層間を接続するために、スルーホールを設けなくてはならないので、トラッキングコイルの面積が大きくなってしまう。プリントコイルの場合巻き数が少なくなるので、わずかな巻き数の差で、巻き数比を変えることができる。
そこで、トラッキングコイル７のコイルパターンは、図４０に示すように、ほぼ全周にわたって、同じ本数のワイヤが並列するコイルパターンを作製するのではなく、図４１に示すように、トラッキングコイル７の螺旋の巻始端部１０ａと巻き終わり端部１０ｂを図のように、上側に行くように巻き始め、下側に行く途中で、巻き止めるようにすることにより、巻き始めと巻き終わりの位置を挟んで、上側に１本多くパターンの線を多くすることができる。上側に１本多く配線できるので、上側に発生する推力を増やすことが出来る。
このように、第９の実施の形態によれば、プリントコイルを使う場合は、巻き線コイルに比べ、磁束密度分布に応じたコイルの形状を作り込むことができる。
次に、第１０の実施の形態について説明する。
例えば上記第７及び第８の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置のように、トラッキングコイル７で発生する推力が、上下方向に差がでないようするために、巻き線コイルの形状を複雑にすると、コイル作製が難しくなる。そのため部品コストが上がってしまう。
そこで、第１０の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置では、Ｌ字型と矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含んで複数に着磁された磁石１１と、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、フォーカス方向の駆動力を発生させるためにトラッキングコイルに近接すると共に、磁石１１と対向するように設けられたフォーカスコイル５とを、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設け、トラッキングコイル７を対物レンズ１の光軸に対して、傾けて取り付けるようにしている。
先に第８の実施の形態では、Ｆ＝Ｂ×Ｌ×Ｉ（Ｆ：発生推力、Ｌ：有効長さ、Ｉ：電流）で、ワイヤの本数を変えることで電流Ｉを変え、磁束密度Ｂが変わっても、発生推力Ｆが同じになるようにしたが、ここでは、コイルと磁石の距離を部分的に変えることにより、磁束密度Ｂの差が小さくなるようにして、発生する推力が上下で差が出ないようにする。
磁石との距離が近づくと磁束密度は大きくなり、離れると小さくなるので、磁束密度が大きい部分では、コイルと磁石の距離が遠くなるように、磁束密度が小さいところでは、磁石とコイルが近くなるようにして、コイルを横切る磁束の磁束密度の分布が、上下で差が少なくなるようにする。例えば、図４２に示すように、レンズ枠１５のトラッキングコイル７取り付け面を、対物レンズ１の光軸１Ａに傾斜させて、トラッキングコイル７を取り付け、コイル７が磁石に対して傾斜するようにすればよい。
このように、第１０の実施の形態によれば、取り付け角度を変えるだけで、コイル自体を複雑な形状にすることなく、トラッキング駆動時の推力発生のアンバランスを軽減することができる。
例えば上記第７及び第８の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置のように、トラッキングコイル７で発生する推力が、上下方向に差がでないようするために、巻き線コイルの形状を複雑にすると、コイル作製が難しくなる。そのため部品コストが上がってしまう。
そこで、第１０の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置では、Ｌ字型と矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含んで複数に着磁された磁石１１と、トラック方向の駆動力を発生させるためのトラッキングコイル７と、フォーカス方向の駆動力を発生させるためにトラッキングコイルに近接すると共に、磁石１１と対向するように設けられたフォーカスコイル５とを、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設け、トラッキングコイル７を対物レンズ１の光軸に対して、傾けて取り付けるようにしている。
先に第８の実施の形態では、Ｆ＝Ｂ×Ｌ×Ｉ（Ｆ：発生推力、Ｌ：有効長さ、Ｉ：電流）で、ワイヤの本数を変えることで電流Ｉを変え、磁束密度Ｂが変わっても、発生推力Ｆが同じになるようにしたが、ここでは、コイルと磁石の距離を部分的に変えることにより、磁束密度Ｂの差が小さくなるようにして、発生する推力が上下で差が出ないようにする。
磁石との距離が近づくと磁束密度は大きくなり、離れると小さくなるので、磁束密度が大きい部分では、コイルと磁石の距離が遠くなるように、磁束密度が小さいところでは、磁石とコイルが近くなるようにして、コイルを横切る磁束の磁束密度の分布が、上下で差が少なくなるようにする。例えば、図４２に示すように、レンズ枠１５のトラッキングコイル７取り付け面を、対物レンズ１の光軸１Ａに傾斜させて、トラッキングコイル７を取り付け、コイル７が磁石に対して傾斜するようにすればよい。
このように、第１０の実施の形態によれば、取り付け角度を変えるだけで、コイル自体を複雑な形状にすることなく、トラッキング駆動時の推力発生のアンバランスを軽減することができる。
次に、第１１の実施の形態について説明する。
フォーカスコイルの一辺を長くすると、そのためのスペースが必要になる。それに合わせて、コイルを取り付けるレンズ枠や、コイルパターンを配置するプリント基板を大きくすると、可動部の大型化し、重量が増えてしまう。
そこで、第１１の実施の形態では、トラッキングコイル７を、略台形形状にするようにしている。
すなわち、コイル端面に対向する磁石表面が、Ｌ字型との矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含んで、複数に着磁された磁石１１と、トラック方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたトラッキングコイル７と、フォーカス方向の駆動力を発生させるために前記トラッキングコイルに近接すると共に、前記磁石と対向するように設けられたフォーカスコイル５とが、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置においてトラッキングコイル７を、略台形形状にするようにしている。
上記図８に示した磁束密度の分布を見ると中央付近の磁極の境目付近は、磁束密度が小さくなっていることが分かる。上側に対して、下側を狭くすることで、上下の磁束密度のアンバランスを調整する。
また上記第３の実施の形態のようにフォーカスコイル５の一辺を長くする場合、フォーカスコイルの理想的な形状だけを考えると、トラッキングコイル７と接触したり、重なってしまったりすることがある。フォーカスコイル５の下側が大きくなった分を、トラッキングコイル７を小さくすることによって、図４３に示すように、限られた範囲にトラックコイル７とフォーカスコイル５を配置することも出来る。プリントコイルの場合、層間同士をつなぐためのスルーホールを、コイルパターンの内側に設けなくてはならないが、図４４に示すようにスルーホールを上側にずらして設けることで、スルーホールの下側を小さく作ることも可能になる。
このように、第１１の実施の形態によれば、形状をわずかに変形させるだけで、トラッキング駆動によるチルトの発生を抑制することができる。トラッキングコイル下側を狭めることによって、フォーカスコイル下側を広げるスペースが得られるので、対物レンズ駆動部を大型化させずに済む。
フォーカスコイルの一辺を長くすると、そのためのスペースが必要になる。それに合わせて、コイルを取り付けるレンズ枠や、コイルパターンを配置するプリント基板を大きくすると、可動部の大型化し、重量が増えてしまう。
そこで、第１１の実施の形態では、トラッキングコイル７を、略台形形状にするようにしている。
すなわち、コイル端面に対向する磁石表面が、Ｌ字型との矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含んで、複数に着磁された磁石１１と、トラック方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたトラッキングコイル７と、フォーカス方向の駆動力を発生させるために前記トラッキングコイルに近接すると共に、前記磁石と対向するように設けられたフォーカスコイル５とが、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置においてトラッキングコイル７を、略台形形状にするようにしている。
上記図８に示した磁束密度の分布を見ると中央付近の磁極の境目付近は、磁束密度が小さくなっていることが分かる。上側に対して、下側を狭くすることで、上下の磁束密度のアンバランスを調整する。
また上記第３の実施の形態のようにフォーカスコイル５の一辺を長くする場合、フォーカスコイルの理想的な形状だけを考えると、トラッキングコイル７と接触したり、重なってしまったりすることがある。フォーカスコイル５の下側が大きくなった分を、トラッキングコイル７を小さくすることによって、図４３に示すように、限られた範囲にトラックコイル７とフォーカスコイル５を配置することも出来る。プリントコイルの場合、層間同士をつなぐためのスルーホールを、コイルパターンの内側に設けなくてはならないが、図４４に示すようにスルーホールを上側にずらして設けることで、スルーホールの下側を小さく作ることも可能になる。
このように、第１１の実施の形態によれば、形状をわずかに変形させるだけで、トラッキング駆動によるチルトの発生を抑制することができる。トラッキングコイル下側を狭めることによって、フォーカスコイル下側を広げるスペースが得られるので、対物レンズ駆動部を大型化させずに済む。
ところで、一般に、コイルに通電しても推力変換に損失が多ければ、エネルギが無駄になり、ノートパソコンなど電池で給電する場合には、使用時間が短くなってしまう。また、余計に電流を流さなくてはならないので、ジュール熱の発生が問題になる。推力発生のバランスが悪いと必要な性能を得ることができない。そこで、第１の実施の形態から第１１の実施の形態にかかる対物レンズ駆動装置を、ピックアップに搭載する。これにより、効率良く推力を発生させ、チルトの要因となるアンバランスな推力発生を抑制する。また、前記対物レンズ駆動装置を取り付けた光ピックアップを、光ディスクドライブに搭載すると、効率良く推力を発生することができるので、駆動に大きな電流を必要とせず、発熱を抑えることができる。
このように構成すれば、供給された電力を効率良く推力に変換できるので、少ない電力で駆動させることができる。そのため、ノートパソコンなどの、携帯機器に搭載した場合にも、電池が長くもつ。また、少ない電流で駆動できるので、ジュール熱の発生を防ぐことができる。チルトを抑制する機構になっているので、光学性能を劣化させない。
このように構成すれば、供給された電力を効率良く推力に変換できるので、少ない電力で駆動させることができる。そのため、ノートパソコンなどの、携帯機器に搭載した場合にも、電池が長くもつ。また、少ない電流で駆動できるので、ジュール熱の発生を防ぐことができる。チルトを抑制する機構になっているので、光学性能を劣化させない。
１ 対物レンズ、１Ａ 光軸、３ レンズ枠、５ フォーカスコイル、７ トラッキングコイル、５ｃ コイルパターン、５ｄ コイルパターン、９ ベース、１１ 磁石、１３ ボビン部、１３Ａ 突起部、１３Ｂ 突起部
Claims (6)
- コイル端面に対向する磁石表面がＬ字型との矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含むように複数に着磁された磁石と、トラック方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたトラッキングコイルと、前記トラッキングコイルに近接配置されると共に、フォーカス方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたフォーカスコイルとが、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置であって、磁束密度分布に応じて、前記トラックコイルの巻き数を部分的に変えることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
- 前記トラッキングコイル作製の際に、短い側のコイルワイヤを巻いた後、その外側に長いコイルワイヤを続けて巻きつけるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
- コイル端面に対向する磁石表面が、Ｌ字型と矩形型で略直角に磁極が分割される部分を含んで複数に着磁された磁石と、トラック方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたトラッキングコイルと、前記トラッキングコイルに近接配置されると共に、フォーカス方向の駆動力を発生させるために前記磁石と対向するように設けられたフォーカスコイルとが、レンズが載置されたレンズ枠を挟んで両側に設けられた対物レンズ駆動装置であって、トラッキングコイルを対物レンズ光軸に対して、傾けて取り付けるようにしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
- 前記トラッキングコイルを、略台形形状にしたことを特徴とする請求項３に記載の対物レンズ駆動装置。
- 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の対物レンズ駆動装置を備えることを特徴とする光ピックアップ。
- 請求項５に記載の光ピックアップを備えることを特徴とする光ディスクドライブ。
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| JP2004219379A JP4484615B2 (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 対物レンズ駆動装置、光ピックアップ、及び光ディスクドライブ |
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| JP2004219379A JP4484615B2 (ja) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | 対物レンズ駆動装置、光ピックアップ、及び光ディスクドライブ |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001229557A (ja) * | 2000-02-09 | 2001-08-24 | Pioneer Electronic Corp | ディスクプレーヤのレンズ駆動装置及びディスクプレーヤのレンズ駆動装置用のプリント基板コイル |
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