JP4759554B2 - 対物レンズ駆動装置およびそれを用いたディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクの記録面上に記録された情報を再生または情報の記録を行う光ディスク装置に用いられる対物レンズ駆動装置に関するものである。

ディスク状の情報記録媒体に情報を記録し、または記録された情報を再生する光ディスク装置では、光ディスク上のトラックに追従して正確に情報を記録または再生するために、対物レンズをフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する対物レンズ駆動装置が搭載されている。

一般的な、対物レンズ駆動装置は、ヨークと永久磁石からなる磁気回路と、対物レンズおよび回折格子や波長板などの光学素子を取付けた可動部と、この可動部を保持する固定部と、固定部に対して可動部を弾性支持する支持部材から構成される。可動部にはフォーカシングコイルとトラッキングコイルが取付けられており、フォーカシングコイルに電流を流すと、ヨークに取付けられた永久磁石からの磁束の作用で生じる電磁力によって可動部がフォーカシング方向に駆動される。同様にトラッキングコイルに電流を流すと、ヨークに取付けられた永久磁石からの磁束の作用で生じる電磁力によって可動部がトラッキング方向に駆動される。

コイルに作用する磁束密度は、永久磁石の中央部分ではほぼ一様であるが、永久磁石の周辺部では徐々に小さくなる。可動部が動作してコイルがこのような磁束密度の不均一な領域に配置されると、コイルに発生する電磁力の大きさが変化し、可動部の重心まわりに回転モーメントが生じる。

この原理を従来の対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル７３７ｒ，７３７ｌと永久磁石７３６ｃの模式図を示す図１０を用いて説明する。
図１０は従来の対物レンズ駆動装置において、可動部がｚ方向に動作したときにトラッキングコイルに発生する力と、その力によって生じるｘ軸まわりのモーメントを示す側面図である。
図１０に示すように、可動部がｚ方向にΔｚだけ動作した状態でトラッキングコイル７３７ｒと７３７ｌに電流を流すと、トラッキングコイル７３７ｒ，７３７ｌの上辺の位置と下辺の位置での磁束密度には不釣合いが生じ、トラッキングコイル７３７ｌにはｚ方向の下向き、のトラッキングコイル７３７ｒにはｚ方向の上向きの電磁力（Ｆｔｌ３−Ｆｔｌ２）と（Ｆｔｒ３−Ｆｔｒ２）がそれぞれ残る。その結果、可動部にはｘ軸まわりの回転モーメントＭが作用する。

この回転モーメントは対物レンズを傾かせる原因となる。対物レンズが傾くと収差が発生して記録品質や再生信号を悪化させるため、対物レンズの傾きを抑える必要がある。

このような対物レンズの傾きの問題に対して、トラッキングコイルおよび／またはフォーカシングコイルに作用し、対物レンズを傾ける電磁力によるモーメントが実質的に相殺するようにマグネット（以下、永久磁石と称す）の形状を設定した対物レンズ駆動装置が知られている（下記特許文献１に示す例）。これによると、トラッキングコイルに発生する電磁力よって生じる可動部の重心回りの回転モーメントとフォーカシングコイルに発生する電磁力よって生じる可動部の重心回りの回転モーメントとが相殺されて対物レンズの傾きを防止できるとされている。

特開２００１―１０１６８７号公報（請求項１，第１図〜第５図）

上記従来技術は、対物レンズの傾きを抑えるために、トラッキングコイルに発生する電磁力よって生じる可動部の重心回りの回転モーメントとフォーカシングコイルに発生する電磁力の両方を利用しているため、可動部がトラッキング方向かフォーカシング方向のいずれか一方にだけ動作した場合には、対物レンズを傾けようとする回転モーメントを相殺できない可能性があった。

本発明の目的は、対物レンズの傾きが小さい対物レンズ駆動装置を提供することにある。

上記目的は、情報の記録媒体である光ディスクの記録面上に光を集光する対物レンズをフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する対物レンズ駆動装置であって、前記対物レンズを保持するレンズホルダの磁石と対向する側面に４つのトラッキングコイルを一列に配置し、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの外側辺よりも内寄りで、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの内側辺よりも外寄りの位置に同一特性の前記磁石を１つずつ配置したことにより達成される。

また上記目的は、前記４つのトラッキングコイルを直列に接続し、前記４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの巻き数を前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの巻き数よりも少なくしたことにより達成される。

また上記目的は、前記４つのトラッキングコイルを直列に接続し、前記４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さおよび巻き数を等しくし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルとそれらに対向する磁石との距離を、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルとそれらに対向する磁石との距離よりも長くしたことにより達成される。

また上記目的は、前記４つのトラッキングコイルを直列に接続し、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの前記フォーカシング方向に位置するコイル線の長さを前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの前記フォーカシング方向のコイル線の長さよりも長くし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの巻き数を前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの巻き数よりも少なくしたことにより達成される。

また上記目的は、前記４つのトラッキングコイルを、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルと、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズに対して内側にある２つのトラッキングコイルの２組に分けて、前記２組のトラッキングコイルを並列に接続し、前記４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さおよび巻き数を等しくし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルのコイル線径を、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルのコイル線径よりも小さくしたことにより達成される。

本発明によれば、４つのトラッキングコイルのうち対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルで発生する回転モーメントと、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側２つのトラッキングコイルで発生する回転モーメントが反対向きになるので、４つのトラッキングコイル全体に作用する回転モーメントは小さくなる。したがって、対物レンズの傾きが小さい対物レンズ駆動装置を提供できる。

以下、本発明の一実施例を図にしたがって説明する。

図１は本発明の対物レンズ駆動装置７３の斜視図である。
図１において、ｘ軸方向は、図示されていない光ディスクの接線方向であるジッタ方向、ｙ軸方向は光ディスクの半径方向であるトラッキング方向、ｚ軸方向は対物レンズ７３１の光軸方向であるフォーカシング方向を示す。また、対物レンズ７３１が図示されていない光ディスクへ近づく方向を上、遠ざかる方向を下と定義する。

対物レンズ駆動装置７３は、対物レンズ７３１を取付けた可動部と、この可動部を保持する固定部７３３と、固定部７３３に対して可動部を弾性支持する支持部材７３４と、ヨーク７３５と永久磁石７３６からなる磁気回路から構成される。ワイヤ状の支持部材７３４は、一端が固定部７３３の端面近辺に固定され、他端がレンズホルダ７３２の両端にはんだなどを用いて固定される。対物レンズ７３１は、レンズホルダ７３２の上面に取付けられる。また、レンズホルダ７３２には、対物レンズ７３１を間にしてトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｈ（ただし、図１では７３７ｅ〜７３７ｈは見えない位置となっているため標記されていない）と、フォーカシングコイル７３８が装着される。

ここで、対物レンズ７３１，レンズホルダ７３２，トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｈおよびフォーカシングコイル７３８が、可動部になる。つまり、この可動部が固定部７３３に対して移動することになる。本発明の実施例１の具体的な構成について図２と図３を用いて説明する。

図２は、本発明の実施例１を示す対物レンズ駆動装置７３を構成する可動部と永久磁石７３６の上面図である。
図３は、同じく本発明の実施例１を示す対物レンズ駆動装置７３を構成する可動部の側面図である。

本実施例の第１の特徴は、図２に示すように、レンズホルダ７３２の永久磁石７３６と対向する２つの側面のそれぞれに４つずつトラッキングコイルを一列に配置してあることである。本実施例の第２の特徴は、各側面において４つのトラッキングコイルのうち対物レンズから遠い外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄあるいは７３７ｅ，７３７ｈの外側の辺よりも内寄りで、４つのトラッキングコイルのうち対物レンズから近い内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃあるいは７３７ｆ，７３７ｇの内側の辺よりも外寄りの位置に、単極で同一特性の永久磁石７３６を１つずつ計４つ配置したことである。

図中ではコイルに対して全ての永久磁石７３６のＮ極が対向しているが、コイルに流す電流の向きによって駆動力の方向を操作できるのでコイルに対して全ての永久磁石のＳ極を対向させてもよい。そして本実施例の第３の特徴は、図３に示すように、各側面において４つのトラッキングコイルを直列に接続し、４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、４つのトラッキングコイルのうち対物レンズから遠い外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を、４つのトラッキングコイルのうち対物レンズから近い内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくしたことである。

対物レンズ駆動装置７３をこのような構成にすることによって対物レンズ７３１の傾きが抑えられる仕組みについて図４と図５を用いて説明する。

図４（ａ）は、本実施例の対物レンズ駆動装置７３の可動部が中立状態からｙ方向にΔｙだけ動作した状態でのトラッキングコイル周辺の磁界の向きと、この状態でトラッキングコイルを駆動させたときに、トラッキングコイルのｚ軸と平行な辺に生じる電磁力Ｆｔ１〜Ｆｔ８を図示したものである。図４（ｂ）は、図４（ａ）中に示すトラッキングコイルのｚ軸と平行な辺に生じるトラッキング方向の電磁力のうちｙ方向の成分だけを図示したもので、図４（ｃ）は、図４（ａ）中に示すトラッキングコイルのｚ軸と平行な辺に生じるトラッキング方向の電磁力のうちｘ方向の成分だけを図示したものである。

図４（ａ）のように、対物レンズ７３１をｙ方向にΔｙだけ動作させると、トラッキングコイルのｚ軸と平行な辺が永久磁石７３６の中心からずれた位置に配置される。永久磁石７３６の中心からずれた位置では、磁界の向きもｘ軸に対して垂直ではなく、ある角度の傾きをもつ。この状態でトラッキングコイルに電流を流したときにトラッキングコイルのｚ軸と平行な辺に発生する電磁力Ｆｔ１〜Ｆｔ８は、ｙ方向の成分に加えてｘ方向の成分をもつ。

このうち、図４（ｂ）に示す、ｙ方向の電磁力Ｆｔ１ｙ〜Ｆｔ８ｙが可動部をトラッキング方向に駆動するための駆動力である。このｙ方向の電磁力Ｆｔ１ｙ〜Ｆｔ８ｙは、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄとトラッキングコイル７３７ｅ〜７３７ｈを、可動部の重心を通りｙ軸に平行な軸に対して線対称な位置に配置しているので、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに発生するｙ方向の電磁力Ｆｔ１ｙ〜Ｆｔ４ｙによる回転モーメントとトラッキングコイル７３７ｅ〜７３７ｈに発生するｙ方向の電磁力Ｆｔ５ｙ〜Ｆｔ８ｙによる回転モーメントが釣り合い、可動部を回転させるモーメントはほとんど発生しない。

同様に、図４（ｃ）に示す、ｘ方向の電磁力Ｆｔ１ｘ〜Ｆｔ８ｘも、トラッキングコイル７３７ａ，７３７ｂ，７３７ｅ，７３７ｆとトラッキングコイル７３７ｃ，７３７ｄ，７３７ｇ，７３７ｈを、可動部の重心を通りｘ軸に平行な軸に対して線対称に配置しているので、トラッキングコイル７３７ａ，７３７ｂ，７３７ｅ，７３７ｆに発生するｘ方向の電磁力Ｆｔ１ｘ，Ｆｔ２ｘ，Ｆｔ５ｘ，Ｆｔ６ｘによる回転モーメントとトラッキングコイル７３７ｃ，７３７ｄ，７３７ｇ，７３７ｈに発生するｘ方向の電磁力Ｆｔ３ｘ，Ｆｔ４ｘ，Ｆｔ７ｘ，Ｆｔ８ｘによる回転モーメントが釣り合い、可動部を回転させるモーメントはほとんど発生しない。このように、本実施例の第１と第２の特徴により、対物レンズが動作した場合においても、トラッキング方向への駆動力に付随してトラッキングコイルに生じる回転モーメントを低減できるので、対物レンズの傾きを小さくできる。

図５は、本実施例の対物レンズ駆動装置７３の永久磁石７３６によるｘ方向の磁束密度の分布状態と、可動部が中立状態からｚ方向にΔｚだけ動作した状態で、トラッキングコイルを駆動させたときに、トラッキングコイルのｚ軸と平行な辺に生じるトラッキング方向の電磁力Ｆｔ９，Ｆｔ１２，Ｆｔ１５，Ｆｔ１８と、それに付随してトラッキングコイルのｙ軸と平行な辺に生じるフォーカシング方向の電磁力Ｆｔ１０，Ｆｔ１１，Ｆｔ１３，Ｆｔ１４，Ｆｔ１６，Ｆｔ１７，Ｆｔ１９，Ｆｔ２０、およびその電磁力によって生じるｘ軸まわりの回転モーメントＭｏ，Ｍｉを図示したものである。

特に、図５（ａ）は、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄのｚ軸と平行な辺に生じるトラッキング方向の電磁力Ｆｔ９，Ｆｔ１８と、それに付随してトラッキングコイルのｙ軸と平行な辺に生じるフォーカシング方向の電磁力Ｆｔ１０，Ｆｔ１１，Ｆｔ１９，Ｆｔ２０、およびその電磁力Ｆｔ１０，Ｆｔ１１，Ｆｔ１９，Ｆｔ２０によって生じるｘ軸まわりの回転モーメントＭｏだけを図示したもので、図５（ｂ）は、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃのｚ軸と平行な辺に生じるトラッキング方向の電磁力Ｆｔ１２，Ｆｔ１５と、それに付随してトラッキングコイルのｙ軸と平行な辺に生じるフォーカシング方向の電磁力Ｆｔ１３，Ｆｔ１４，Ｆｔ１１６，Ｆｔ１７、およびその電磁力電磁力Ｆｔ１３，Ｆｔ１４，Ｆｔ１１６，Ｆｔ１７によって生じるｘ軸まわりの回転モーメントＭｉだけを図示したものである。

図示のように、対物レンズ７３１がｚ方向にΔｚだけ動作した状態でトラッキングコイルに電流を流すと、トラッキングコイルにはそのｚ軸と平行な辺にｙ方向の電磁力Ｆｔ９，Ｆｔ１２，Ｆｔ１５，Ｆｔ１８が発生すると同時に、これに付随してトラッキングコイルのｘ軸と平行な辺にも、フォーカシング方向であるｚ方向の電磁力Ｆｔ１０，Ｆｔ１１，Ｆｔ１３，Ｆｔ１４，Ｆｔ１６，Ｆｔ１７，Ｆｔ１９，Ｆｔ２０が生じてしまう。

ここで、磁束密度Ｂ中にある長さＬのコイルに電流Ｉを流したときに発生する電磁力Ｆは、
Ｆ＝Ｂ・Ｉ・Ｌ ・・・（数式１）
で表される。

まず、ｙ方向の電磁力Ｆｔ９，Ｆｔ１２，Ｆｔ１５，Ｆｔ１８に関してその影響について述べる。

本実施例では、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄを直列に接続しているのでコイルに流れる電流が等しい。また永久磁石７３６の特性が同じなので、各トラッキングコイルの永久磁石７３６と対向しているｚ軸と平行な辺の位置での磁束密度も等しくなる。この場合、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのそれぞれに発生するｙ方向の電磁力は、数式１から各トラッキングコイルの永久磁石７３６と対向しているｚ軸と平行な辺の長さの総和によって決まる。

さらに本実施例では、各トラッキングコイルの永久磁石７３６と対向しているｚ軸と平行な辺の長さの総和は、４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくしてあるので、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの永久磁石７３６と対向しているｚ軸と平行な辺の長さの総和の方が、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの永久磁石７３６と対向しているｚ軸と平行な辺の長さの総和よりも短くなる。その結果、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生する電磁力Ｆｔ９，Ｆｔ１２が内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生する電磁力Ｆｔ１４，Ｆｔ１７よりも小さくなる。このｙ方向の電磁力は可動部をトラッキング方向に駆動するための駆動力であり、この力の作用点は、ｙ−ｚ平面において、可動部の重心を通りｙ軸に平行な直線上にほぼ位置するので、可動部を回転させるモーメントをほとんど発生させない。次に、ｚ方向の電磁力に関してその影響について述べる。

永久磁石７３６が作るｘ方向の磁束密度は、図５（ａ），（ｂ）それぞれの右側に示すグラフのように永久磁石７３６の中央部分ではほぼ一様であるが、永久磁石７３６の上下端となる周辺部では徐々に小さくなるため、各トラッキングコイルのｘ軸と平行な上辺の位置と下辺の位置での磁束密度には不釣合いが生じる。ゆえに、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのそれぞれに発生するｚ方向の電磁力は、本実施例のようにコイルに流れる電流が等しい場合、数式１から各トラッキングコイルの永久磁石７３６と対向しているｘ軸と平行な各辺での長さの総和とその位置での磁束密度によって決まる。結果として、外側のトラッキングコイル７３７ａには差し引きｚ方向の下向きに（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１）、外側のトラッキングコイル７３７ｄには差し引きｚ方向の上向きに（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）の電磁力がそれぞれ作用する。同様に、内側のトラッキングコイル７３７ｂには差し引きｚ方向の上向きに（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６）、内側のトラッキングコイル７３７ｃには差し引きｚ方向の下向きに（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）の電磁力がそれぞれ作用する。

このトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力よって、可動部にはｘ軸まわりの回転モーメントが作用する。ところが、外側のトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）による回転モーメントＭｏと、内側のトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）による回転モーメントＭｉは向きが反対であるため、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに作用する可動部を傾けようとする回転モーメントを小さくするためには、回転モーメントＭｏとＭｉの大きさを等しくしてやればよい。

ここで回転モーメントの大きさは、電磁力と、ｙ−ｚ平面におけるその電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離との積で表される。このｙ−ｚ平面におけるその電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離は、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの方がＤｏで、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃのＤｉよりも大きい。

したがって、可動部の重心から遠方にある外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）よりも小さくして、外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）の大きさと、内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）の大きさとの比が、ｙ−ｚ平面における内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｉと、ｙ−ｚ平面における外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｏとの比に等しくなるようにすればよい。

本実施例では、４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくすることによって、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの永久磁石７３６と対向しているｘ軸と平行な辺の長さの総和が、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの永久磁石７３６と対向しているｘ軸と平行な辺の長さの総和よりも小さくなるようにしてある。

その結果、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）が、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）よりも小さくなる。これにより、外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）の大きさと、内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）の大きさとの比を、ｙ−ｚ平面における内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｉと、ｙ−ｚ平面における外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｏとの比と同じにでき、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃ回転モーメントＭｉの大きさを等しくできる。

したがって、回転モーメントＭｏとＭｉは、大きさがほぼ同じで、かつ向きが反対のためお互いに打消し合うので、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに作用する、可動部を傾けようとする回転モーメントは小さくなる。

この効果はレンズホルダ７３２の永久磁石７３６と対向する反対側の側面に取付けたトラッキングコイル７３７ｅ〜７３７ｈついても同様に得られる。以上のように、対物レンズが動作した場合においても、対物レンズ７３１の傾きを小さくできる。

図６は、本発明の第２の実施例を示す対物レンズ駆動装置７３を構成する可動部と永久磁石７３６の上面図である。
図６において、前記実施例１では第３の特徴として、４つのトラッキングコイルを直列に接続し４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくしていたが、本実施例においては、
４つのトラッキングコイルを直列に接続し、４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さと巻き数を等しくし、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄとそれらに対向する永久磁石７３６との距離Ｇを、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃとそれらに対向する永久磁石７３６との距離ｇよりも大きくしたことを特徴とする。
本実施例のその他の構成は、実施例１と同様な構成となっているため、詳細な証明は省略する。

このような構成にすることで、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの永久磁石７３６と対向しているｘ軸と平行な辺の位置での磁束密度を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの永久磁石７３６と対向しているｘ軸と平行な辺の位置での磁束密度よりも小さくすることができる。

上記数式１から、本実施例のように、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄを流れる電流と、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄの永久磁石７３６と対向するｚ軸に平行な辺の長さの総和が等しい場合、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのそれぞれに発生するｚ方向の電磁力は、各トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄにおいて永久磁石７３６と対向しているｘ軸に平行な辺の部分における磁束密度によって決まる。ゆえに、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）よりも小さくできる。

これにより、外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）の大きさと、内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）の大きさとの比を、ｙ−ｚ平面における内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｉと、ｙ−ｚ平面における外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｏとの比と同じにでき、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃによる回転モーメントＭｉの大きさを等しくできる。

したがって、実施例１と同様に、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃによる回転モーメントＭｉは、大きさがほぼ同じで、かつ向きが反対のためお互いに打消し合うので、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに作用する、可動部を傾けようとする回転モーメントは小さくなる。この効果は実施例１と同様に、レンズホルダ７３２の永久磁石７３６と対向する反対側の側面に取付けたトラッキングコイル７３７ｅ〜７３７ｈに対しても得られる。これにより、対物レンズが動作した場合においても、対物レンズ７３１の傾きを小さくできる。

前記実施例１では第３の特徴として、４つのトラッキングコイルを直列に接続し４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくしていたが、本実施例では、４つのトラッキングコイルを外側２つと内側２つに分けて、前記外側と内側の対のトラッキングコイルを並列に接続し、４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さおよび巻き数を等しくし、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄのコイル線の直径を、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃのコイル線の直径よりも細くしたことを特徴とする。本実施例のその他の構成は、実施例１と同様な構成となっているため、詳細な証明は省略する。

このような構成にすることで、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄに流れる電流を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃに流れる電流よりも小さくすることができる。

上記数式１から、特性が同じ永久磁石７３６によるトラッキングコイルのｘ軸に平行な上辺と下辺における磁束密度は、内側と外側の上辺と下辺のそれぞれにおいて等しく、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄの永久磁石７３６と対向するｘ軸に平行な辺の長さの総和が等しい場合、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのそれぞれに発生するｚ方向の電磁力は、各トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに流れる電流によって決まるので、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）よりも小さくできる。

これにより、外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）の大きさと、内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）の大きさとの比を、ｙ−ｚ平面における内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｉと、ｙ−ｚ平面における外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｏとの比と同じにでき、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃ回転モーメントＭｉの大きさを等しくできる。

したがって、実施例１と同様に、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃによる回転モーメントＭｉは、大きさがほぼ同じで、かつ向きが反対のためお互いに打消し合うので、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに作用する、可動部を傾けようとする回転モーメントは小さくなる。この効果は実施例１と同様に、レンズホルダ７３２の永久磁石７３６と対向する反対側の側面に取付けたトラッキングコイル７３７ｅ〜７３７ｈに対しても得られる。これにより、対物レンズが動作した場合においても、対物レンズ７３１の傾きを小さくできる。

上記実施例では、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの形状，位置あるいは物性のうち１つの特性しか異ならせていないが、たとえば図７に示すように、４つのトラッキングコイルを直列に接続し、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくし、かつ、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から遠い外側の２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄのｚ軸に平行で、永久磁石７３６と対抗する辺の長さを、４つのトラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄのうち対物レンズ７３１から近い内側の２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃのｚ軸に平行で、永久磁石７３６と対抗する辺の長さよりも長くしてもよい。

この場合も、実施例１と同様に、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄの巻き数を内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃの巻き数よりも少なくしたことに加えて、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄのｚ軸に平行で、永久磁石７３６と対抗する辺の長さＨを、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃのｚ軸に平行で、永久磁石７３６と対抗する辺の長さｈよりも長くして、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄのｘ軸に平行で、永久磁石７３６と対抗する辺を永久磁石７３６の中心部から遠ざけ、図７中の右に示すｘ方向の磁束密度の小さい位置に配置したことで、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）を、内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）よりも小さくできる。

これにより、外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１０−Ｆｔ１１），（Ｆｔ１２−Ｆｔ１３）の大きさと、内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力（Ｆｔ１５−Ｆｔ１６），（Ｆｔ１８−Ｆｔ１９）の大きさとの比を、ｙ−ｚ平面における内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｉと、ｙ−ｚ平面における外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離Ｄｏとの比と同じにでき、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃによる回転モーメントＭｉの大きさを等しくできる。

したがって、外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄによる回転モーメントＭｏと内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃ回転モーメントＭｉは、大きさがほぼ同じで、かつ向きが反対のためお互いに打消し合うので、トラッキングコイル７３７ａ〜７３７ｄに作用する、可動部を傾けようとする回転モーメントは小さくなる。この効果は実施例１と同様に、レンズホルダ７３２の永久磁石７３６と対向する反対側の側面に取付けたトラッキングコイル７３７ｅ〜７３７ｈに対しても得られる。これにより、対物レンズが動作した場合においても、対物レンズ７３１の傾きを小さくできる。

図８は本発明の対物レンズ駆動装置７３を適用した光学ヘッド７の斜視図である。
図８において、光学ヘッド７はディスク上に情報を記録または再生するための装置で、主に対物レンズ駆動装置７３，光学系およびフレキシブルプリント基板７４の３つの要素から構成されている。光学系は、レーザ光を射出する半導体レーザ７１と、半導体レーザからの光を分岐したりディスク上へ集光したりする図示されないレンズやミラーと、ディスクからの反射光を受光する光検出器７２などで構成される。フレキシブルプリント基板７４は、対物レンズ駆動装置７３や光学系を回路基板９とを複数の配線パターンによって電気的に接続する。

本実施例では、本発明の対物レンズ駆動装置７３を適用することにより、対物レンズ７３１の傾きに伴う光学的な収差の発生が抑えられ、光学ヘッド７の光学特性を向上できる。

図９は本発明の対物レンズ駆動装置７３を適用したディスク装置１の分解斜視図である。
図９において、ディスク装置１は、主にボトムケース１０と、情報の記録媒体であるディスクを装置内へ搬入または装置外へ搬出するためのディスクトレイ４と、ディスク装置内に搭載された電子部品の駆動制御および信号処理を行う半導体部品が搭載された回路基板９などから構成される。ボトムケース１０の上面と前面には、それぞれトップケース２，フロントパネル３が設けられ、ボトムケース１０の前記上面および前面を覆っている。

前記ディスクトレイ４には、ユニット化された機構部（以下、ユニットメカと称す）６が取付けられ、その下面はアンダーカバー８で覆われている。ユニットメカ６には、ディスクを回転させるためのスピンドルモータ５と、光学ヘッド７と、光学ヘッド７を図示しない案内軸に沿ってディスクの半径方向に移動させるための光学ヘッド送り機構などが搭載されている。

本実施例ではディスク装置１に本発明の対物レンズ駆動装置７３を適用した光学ヘッド７を搭載することにより、対物レンズ７３１の傾きを補正するための余分な電力を必要としないので、省電力化が図れる。また、光学ヘッド７の光学特性が向上されたことにより、ディスクへの情報の記録あるいはディスク情報の再生動作の信頼性を向上できる。

本発明の一実施例を示す対物レンズ駆動装置の斜視図である。 本発明の一実施例を示す対物レンズ駆動装置の上面図である。 本発明の一実施例を示す対物レンズ駆動装置の可動部の側面図である。 本発明の対物レンズ駆動装置において、可動部がｙ方向に動作したときにトラッキングコイルに発生する力と、その力によって生じるｚ軸まわりの回転モーメントを示す上面図である。 本発明の対物レンズ駆動装置において、可動部がｚ方向に動作したときにトラッキングコイルに発生する力と、その力によって生じるｘ軸まわりのモーメントを示す側面図である。 本発明の他の実施例を示す対物レンズ駆動装置の可動部と永久磁石の上面図である。 本発明の他の実施例を示す対物レンズ駆動装置の可動部の側面図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を適用した光学ヘッドの斜視図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を適用したディスク装置の分解斜視図である。 従来の対物レンズ駆動装置において、可動部がｚ方向に動作したときにトラッキングコイルに発生する力と、その力によって生じるｘ軸まわりのモーメントを示す側面図である。

符号の説明

１ ディスク装置
２ トップケース
３ フロントパネル
４ ディスクトレイ
５ スピンドルモータ
６ ユニットメカ
７ 光学ヘッド
８ アンダーカバー
９ 回路基板
１０ ボトムケース
７１ 半導体レーザ
７２ 光検出器
７３ 対物レンズ駆動装置
７４ フレキシブルプリント基板
７５ ミラー
７３１ 対物レンズ
７３２ レンズホルダ
７３３ 固定部
７３４ 支持部材
７３５ ヨーク
７３６，７３６ｃ 永久磁石
７３７ａ〜７３７ｈ トラッキングコイル
７３８ フォーカシングコイル
Ｆｔ１〜Ｆｔ２０ トラッキングコイルで発生する電磁力
Ｆｔ１ｘ〜Ｆｔ８ｘ トラッキングコイルで発生する電磁力Ｆｔ１〜Ｆｔ８のｘ方向成分
Ｆｔ１ｙ〜Ｆｔ８ｙ トラッキングコイルで発生する電磁力Ｆｔ１〜Ｆｔ８のｙ方向成分
Ｆｔｌ１〜Ｆｔｌ３ 従来の対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル７３７ｌで発生する電磁力
Ｆｔｒ１〜Ｆｔｒ３ 従来の対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル７３７ｒで発生する電磁力
Δｙ 可動部の中立状態からのｙ方向への動作量
Δｚ 可動部の中立状態からのｚ方向への動作量
ｇ 外側のトラッキングコイルの中心とそれに対向する永久磁石との距離
Ｇ 内側のトラッキングコイルの中心とそれに対向する永久磁石との距離
ｈ 内側のトラッキングコイルのｚ方向の長さ
Ｈ 外側のトラッキングコイルのｚ方向の長さ
Ｄｏ ｙ−ｚ平面における外側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離
Ｄｉ ｙ−ｚ平面における内側のトラッキングコイルに発生するｚ方向の電磁力の作用点から可動部の重心を通りｚ軸に平行な直線までの距離
Ｍｏ 外側２つのトラッキングコイル７３７ａ，７３７ｄで発生するｘ軸まわりの回転モーメント
Ｍｉ 内側２つのトラッキングコイル７３７ｂ，７３７ｃで発生するｘ軸まわりの回転モーメント
Ｍ 従来の対物レンズ駆動装置のトラッキングコイル７３７ｌ，７３７ｒで発生するｘ軸まわりの回転モーメント
Ｃ 可動部の重心

Claims (7)

1. 情報の記録媒体である光ディスクの記録面上に光を集光する対物レンズをフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する対物レンズ駆動装置であって、
   前記対物レンズを保持するレンズホルダの磁石と対向する側面に４つのトラッキングコイルを一列に配置し、
   前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの外側辺よりも内寄りで、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの内側辺よりも外寄りの位置に同一特性の前記磁石を１つずつ配置したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 請求項１に記載の対物レンズ駆動装置であって、
   前記４つのトラッキングコイルを直列に接続し、前記４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さを等しくし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの巻き数を前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの巻き数よりも少なくしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
3. 請求項１に記載の対物レンズ駆動装置であって、
   前記４つのトラッキングコイルを直列に接続し、前記４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さおよび巻き数を等しくし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルとそれらに対向する磁石との距離を、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルとそれらに対向する磁石との距離よりも長くしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
4. 請求項１に記載の対物レンズ駆動装置であって、
   前記４つのトラッキングコイルを直列に接続し、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの前記フォーカシング方向に位置するコイル線の長さを前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの前記フォーカシング方向のコイル線の長さよりも長くし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルの巻き数を前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルの巻き数よりも少なくしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
5. 請求項１に記載の対物レンズ駆動装置であって、
   前記４つのトラッキングコイルを、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルと、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズに対して内側にある２つのトラッキングコイルの２組に分けて、前記２組のトラッキングコイルを並列に接続し、前記４つのトラッキングコイルの一巻き当たりのコイル線の長さおよび巻き数を等しくし、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから遠い外側にある２つのトラッキングコイルのコイル線径を、前記４つのトラッキングコイルのうち前記対物レンズから近い内側にある２つのトラッキングコイルのコイル線径よりも小さくしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置を用いたことを特徴とする光学ヘッド。
7. 請求項６に記載の光学ヘッドを用いたことを特徴とするディスク装置。

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