JP4951175B2

JP4951175B2 - Optical element actuator

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Publication number: JP4951175B2
Application number: JP2001203654A
Authority: JP
Inventors: 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: JP2003015009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気ディスクドライブ、追記型ディスクドライブ、相変化型ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光カードなどの光記録媒体に対して情報を記録および／または再生する情報記録再生装置に用いられる対物レンズや、光通信に用いられる光ファイバ用のカップリングレンズ、または走査顕微鏡の対物レンズなどの光学素子を駆動可能に支持するアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、上記情報記録再生装置などの光学装置に用いられる光ピックアップ用アクチュエータでは、光学素子である対物レンズを直交するフォーカス方向およびトラッキング方向の２方向に駆動可能に支持し、対物レンズの光スポットを正確に記録媒体の記録トラックに位置させる必要がある。このため、光学素子を２方向に駆動可能に支持するアクチュエータとしては、従来から記録密度やアクセス速度の向上などを図ることを目的として駆動感度の高い様々なものが提案されている。
【０００３】
例えば、実開平２−３０１２０号公報には、図１１に示す如くのアクチュエータが提案されている。このアクチュエータは、対物レンズ１０をホルダ１１で保持し、フォーカス方向Ｘおよびトラッキング方向Ｙに直交するタンジェンシャル方向Ｚにおいてホルダ１１に対向配置した２つの取り付け面１１ｆ（図１１では一方のみ表示）にそれぞれ、扁平状のフォーカスコイル１２およびトラッキングコイル１３を１つづつ配置し、これらフォーカスコイル１２およびトラッキングコイル１３に対して、対向配置したマグネット１４からヨーク１５を介して有効な磁界を差し向けたものである。この従来技術は、フォーカスコイル１２においては作用辺１２ａ，１２ｂの２辺を作用辺として利用し、トラッキングコイル１３においては作用辺１３ａ，１３ｂの２辺を電磁力の発生する作用辺として利用することでアクチュエータの応答性（駆動感度）を高めるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたアクチュエータにあっては、フォーカスコイル１２およびトラッキングコイル１３に対向する位置にマグネット１４およびヨーク１５を配置して閉磁気回路を構成するマグネットのトラッキングコイル１２，１３側に配置されたヨークを有しないオープン磁気回路を形成しているため、フォーカスコイル１２およびトラッキングコイル１３に作用する磁束密度が低く、駆動感度が低いという欠点があった。
【０００５】
そこで、フォーカスコイル１２（トラッキングコイル１３）を介してマグネット１４に対向する位置に新たなヨークを配置して、このヨークとマグネット１４との間にフォーカスコイル１２（トラッキングコイル１３）の有効部分を挟み込んで磁気ギャップを構成すると、フォーカスコイル１２（トラッキングコイル１３）を差し向けた磁束の密度を高めることができる。
【０００６】
ところが、こうした場合、対物レンズ１０を保持するホルダ１１に新たなヨークを収納するための大きな凹部や開口部などを形成する必要があるため、ホルダ１１の剛性と共に共振周波数が低下してしまい、例えば、対物レンズ１０の位置を微調整する際、適切なフォーカスサーボまたはトラッキングサーボが得られないという不都合が生じていた。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであって、光学素子を直交する第１方向および第２方向の２方向に対して高い感度で駆動させることができる剛性の高い光学素子のアクチュエータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、第１発明に係る、光学素子のアクチュエータは、光学素子を直交するフォーカス方向およびトラッキング方向の２方向に駆動可能に支持する光学素子のアクチュエータにおいて、光学素子を保持するホルダと、このホルダの一取り付け面に取り付けられ該ホルダを前記フォーカス方向に駆動させるフォーカスコイルおよびトラッキング方向に駆動させるトラッキングコイルと、前記フォーカスコイルおよび前記トラッキングコイルに磁束を差し向ける磁気回路とを有し、前記フォーカスコイルは、枠状に形成されトラッキング方向に延在すると共にフォーカス方向に間隔を置いて配置される第１の作用辺と第２の作用辺とを有し、前記トラッキングコイルは、枠状に形成されフォーカス方向に延在する第１の作用辺を有し、当該磁気回路は、マグネットとヨークとを備え、前記マグネットは、前記フォーカスコイルの第１の作用辺に前記フォーカス方向に沿った力を生じさせると共に、前記トラッキングコイルの第１の作用辺に前記トラッキング方向に沿った力を生じさせるための、共用の磁束を前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルの第１の作用辺に差し向ける第１磁極と、前記フォーカスコイルの第２の作用辺に前記フォーカス方向に沿った他の力を生じさせるため磁束を前記フォーカスコイルの第２の作用辺に差し向ける第２磁極とを備え、前記ヨークは、前記マグネットを挟んで前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルと対向する位置に配置された外ヨークを有し、前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルの第１の作用辺を介して前記第１磁極に対向する位置を除くように延在して、前記フォーカスコイルの第２の作用辺を介して、前記第２磁極に対向する位置に配置された内ヨークを有することを特徴とするものである。また、第６発明に係る、光学素子のアクチュエータは、光学素子を直交するフォーカス方向およびトラッキング方向の２方向に駆動可能に支持する光学素子のアクチュエータにおいて、光学素子を保持するホルダと、このホルダの一取り付け面に取り付けられ該ホルダを前記フォーカス方向に駆動させるフォーカスコイルおよびトラッキング方向に駆動させるトラッキングコイルと、前記フォーカスコイルおよび前記トラッキングコイルに磁束を差し向ける磁気回路とを有し、前記フォーカスコイルは、枠状に形成されトラッキング方向に延在する第１の作用辺を有し、前記トラッキングコイルは、枠状に形成されフォーカス方向に延在すると共にトラッキング方向に間隔を置いて配置される第１の作用辺と第２の作用辺とを有し、当該磁気回路は、マグネットとヨークとを備え、前記マグネットは、前記フォーカスコイルの第１の作用辺に前記フォーカス方向に沿った力を生じさせると共に、前記トラッキングコイルの第１の作用辺に前記トラッキング方向に沿った力を生じさせるための、共用の磁束を前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルの第１の作用辺に差し向ける第１磁極と、前記トラッキングコイルの第２の作用辺に前記トラッキング方向に沿った他の力を生じさせるための磁束を前記トラッキングコイルの第２の作用辺に差し向ける第２磁極とを備え、前記ヨークは、前記マグネットを挟んで前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルと対向する位置に配置された外ヨークを有し、前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイルの第１の作用辺を介して前記第１磁極に対向する位置を除くように延在して、前記トラッキングコイルの第２の作用辺を介して、前記第２磁極に対向する位置に配置された内ヨークを有することを特徴とするものである。
【０００９】
また第２発明に係る、光学素子のアクチュエータは、上記第１発明において、前記第２の作用辺は、前記第２磁極の磁極面に対して垂直な方向から見たときに、前記ホルダの一取り付け面からはみ出したものであることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに第３発明に係る、光学素子のアクチュエータは、上記第１または第２発明において、前記フォーカスコイルおよび前記トラッキングコイルは、前記第１磁極の磁極面に対して垂直な方向から見たときに、前記ホルダの一取り付け面に対して、各々の第１の作用辺が互いに重なり合うように取り付けられたものであることを特徴とするものである。
【００１１】
加えて第４発明に係る、光学素子のアクチュエータは、上記第１乃至第３発明において、前記マグネットは、前記第１磁極または前記第２磁極のうちの一方の磁極が、他方の磁極よりも前記一方の磁極の磁極面に対して垂直な方向に突き出した形状であることを特徴とするものである。
更に、第５発明に係る、光学素子のアクチュエータは、上記第１乃至第４発明において、前記マグネットは、前記トラッキングコイルの第２の作用辺に前記トラッキング方向に沿った力を生じさせるための磁束を前記トラッキングコイルの第２の作用辺に差し向ける第３磁極を備え、前記内ヨークは、前記トラッキングコイルの第２の作用辺に向かって延在して当該第２の作用辺の外側の部分と対向する位置に配置された部分、又は、前記トラッキングコイルの第２の作用辺を介して、前記第３磁極に対向する位置に配置された部分であることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図３はそれぞれ、本発明の第一実施形態である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視図、図１の上面図、図１をトラッキング方向から示した側面図であり、図４にはその斜視断面図を示す。
【００１４】
この記録再生装置は、相変化記録方式の光ディスク１（図３参照）の記録再生装置であって、光学素子である対物レンズ１００を、直交する第１方向（フォーカス方向）Ｘおよび第２方向（トラッキング方向）Ｙの２方向に駆動可能に支持するものである。なお、光ディスク１には、図３に示す如く、記録面１ｆを０−０．１(mm)の薄いカバーガラス１ｃで覆った既存のものを使用する。
【００１５】
対物レンズ１００は、図４に示す如く、ＮＡ０．７〜０．９と高いＮＡを有するものであり、中心軸Ｏ₁が対物レンズ１００の光軸と一致するホルダ１１０の上端に形成された取り付け穴に固定保持される。ホルダ１１０はまた、その下端に色収差補正レンズ１２０を固定保持して、この色収差補正レンズ１２０を対物レンズ１００のフォーカス方向Ｘのバランサとして機能させる一方、対物レンズ１００を色収差補正レンズ１２０のフォーカス方向Ｘのバランサとして機能させている。この場合、ホルダ１１０には余計なバランサが不要となる。
【００１６】
ホルダ１１０は、図４に示す如く、フォーカス方向Ｘおよびトラッキング方向Ｙに直交する第３方向（タンジェンシャル方向）Ｚにおいて該ホルダ１１０に対向配置された２つの取り付け面１１１，１１２とを有する。
【００１７】
取り付け面１１１は、図２に示す如く、第１扁平コイル（以下、フォーカスコイルという）１３１を収納するコイル溝を有し、この溝によってフォーカスコイル１３１が取り付け面１１１に位置決めされた状態で、取り付け面１１１の全面に対して平行に接着固定されている。また取り付け面１１１は、タンジェンシャル方向Ｚに沿って突出した突起（図示せず）を有し、この突起が２つの第２扁平コイル（以下、トラッキングコイルという）１３２，１３３それぞれの内部と接触することによって、２つのトラッキングコイル１３２，１３３がフォーカスコイル１３１を介して取り付け面１１１に位置決めされた状態で、取り付け面１１１の全面に対して平行に接着固定されている。
【００１８】
取り付け面１１２も同様に、図２に示す如く、第１扁平コイル（以下、フォーカスコイルという）１３４を収納するコイル溝（図示せず）が形成されており、このコイル溝によってフォーカスコイル１３４が取り付け面１１２に位置決めされた状態で、取り付け面１１２の全面に対して平行に接着固定されている。また、取り付け面１１２も同様に、タンジェンシャル方向Ｚに沿って突出した突起（図示せず）を有し、この突起が２つの第２扁平コイル（以下、トラッキングコイルという）１３５，１３６それぞれの内部と接触することによって、２つのトラッキングコイル１３５，１３６がフォーカスコイル１３４を介して取り付け面１１１に位置決めされた状態で、取り付け面１１１の全面に対して平行に接着固定されている。
【００１９】
つまり、取り付け面１１１（１１２）では、フォーカスコイル１３１（１３４）およびトラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）は、ホルダの中心軸Ｏ₁、即ち、対物レンズ１００の光軸を介して対向するように設けられたフォーカス方向Ｘに平行な取り付け面１１１（１１２）に対して平行に取り付けられている。
【００２０】
またホルダ１１０は、トラッキングコイル１３２，１３３側の上下端に２ヶ所づつ、フォーカス方向Ｘに沿って延在する固定部１１５を一体に備え、この固定部１１５にはそれぞれ、ばね１４０ａ，１４０ｂの一端が接着固定されている。ばね１４０ａ，１４０ｂは、厚さ０．０５(mm)程度のベリリウム銅からなる薄板をエッチング加工したものであって、ばね１４０ａ，１４０ｂの中間部は、対物レンズ１００の周囲を取り囲むように位置している。そしてばね１４０ａ，１４０ｂの他端はそれぞれ、スプリングホルダ１４２の上下端に２ヶ所づつ、スプリングホルダ１４２と一体に形成されたばね固定部１４２ａ，１４２ｂに接着固定されている。
【００２１】
ベース１４１は、図１，３に示す如く、厚さ０．６(mm)の鉄板をタンジェンシャル方向Ｚの両側において折り曲げ成形したほぼＴ字形状の壁部分１４１ａ，１４１ｂと、その底部から突出させた壁部分１４１ｃ，１４１ｄとを備えるものであって、壁部分１４１ａ，１４１ｂはそれぞれ外ヨークとして機能する一方、壁部分１４１ｃ，１４１ｄはそれぞれ内ヨークとして機能し、壁部分（以下、外ヨークという）１４１ａ，１４１ｂの内側にはそれぞれ、マグネット１５１，１５２を接着する。なお、スプリングホルダ１４２の取り付け面１４２ｆは、図２に示す如く、外ヨーク１４１ｂの外面に接着固定されている。
【００２２】
マグネット１５１（１５２）は、図５に示す如く、主となる磁極１５１ａ（１５２ａ）の左右下を取り囲む位置に３つの第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ（１５２ｂ，１５２ｃ，１５２ｄ）を配置したほぼＴ字形状であり、第１磁極１５１ａは第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ（１５２ｂ，１５２ｃ，１５２ｄ）に対して逆向きの磁極を有する。なお、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）および第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｂ，１５２ｃ）は、１つのマグネットを３極着磁したものであり、残りの第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）は、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）および第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｂ，１５２ｃ）と別体の小さなマグネットで構成される。
【００２３】
図６および図７はそれぞれ、コイル１３１〜１３３（１３４〜１３６）およびマグネット１５１（１５２）をホルダ１１０（図示せず）から示す斜視図および正面図である。
【００２４】
図３および図６に示す如く、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）および第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｂ，１５２ｃ）には、外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）のみを配置して磁気ギャップの無い開磁気回路を構成する。これに対し、第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）には、この第２磁極面１５１ｄ（１５２ｄ）に対向する高さの低い壁部分１４１ｃ（１４１ｄ）が外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）と共に内ヨークとして配置されるため、閉磁気回路中に磁気ギャップを構成する。
【００２５】
さらに詳細に説明すると、フォーカスコイル１３１（１３４）は、図７に示す如く、その上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）がマグネット１５１（１５２）の第１磁極１５１ａ（１５２ａ）に、また、その下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）がマグネット１５１（１５２）の第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）に対向する位置に配置されている。
【００２６】
またトラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）は、その外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３６ｂ）がそれぞれ、第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｃ，１５２ｂ）に、また、その内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）がそれぞれ、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）に対向する位置に配置されている。
【００２７】
これにより、図６に示す如く、第１磁極１５１ａからトラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）の内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）それぞれを通って第２磁極１５１ｂ（１５２ｃ）または第２磁極１５１ｃ（１５２ｂ）に至る開磁気回路中を流れる磁束Φ₁と、第１磁極１５１ａからフォーカスコイル１３１の上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）を通って第２磁極１５１ｄに至る開磁気回路中を流れる磁束Φ₂と、第２磁極１５１ｄから外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）、内ヨーク１４１ｃ（１４１ｄ）およびフォーカスコイル１３１の下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）を通って再度第２磁極１５１ｄに至る閉磁気回路中を流れる磁束Φ₃とを形成する。
【００２８】
つまり、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）は、第１コイルの第１部分となるフォーカスコイル１３１（１３４）の上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）と、第２コイルの第１部分となるトラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）の内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）とに対向配置することにより兼用され、それ以外の第２磁極１５１ｂ〜１５１ｄ（１５２ｂ〜１５２ｄ）はそれぞれ、第２コイルの第１部分以外の第２部分となるトラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３６ｂ）、第１コイルの第１部分以外の第２部分となるフォーカスコイル１３１（１３４）の下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）の１辺のみに対向配置することにより専用に使用される。
【００２９】
ベース１４１は、図２に示す如く、そのトラッキング方向Ｙの外側面にセンサホルダ１６０が固定されている。センサホルダ１６０は、タンジェンシャル方向Ｚにおいて対向する両端に、トラッキング方向Ｙに２分割された受光面を有するＰＤ（フォトダイオード）１６１およびＬＥＤ（発光ダイオード）１６２を備える。
【００３０】
ＬＥＤ１６２から出射した光は、図２に示す如く、ホルダ１１０のトラッキング側に配した遮光用バー１１３に投射されて、その中央部を遮光されＰＤ１６１の受光部に入射される。このとき、対物レンズ１００と一体にホルダ１１０がトラッキング方向Ｙに移動すると、遮光用バー１１３もトラッキング方向Ｙに移動するため、ＰＤ１６１上の２分割された受光面の出力差を取ることによって、対物レンズ１００のトラッキング方向Ｙでの位置を検出できる。
【００３１】
本実施形態の記録再生装置は、図示しないレーザーからの光を色収差補正レンズ１２０を介して対物レンズ１００に入射させることにより、図３に示す如く、光ディスク１の記録面１ｆに光スポットＳを結ばせる。また本実施形態は、光ディスク１の記録面１ｆからの反射光を対物レンズ１００、色収差補正レンズ１２０へと逆の光路を辿らせ、エラー検出光学素子を経由して受光素子に入射させることにより、トラッキングエラーの検出、フォーカスエラーの検出、ＲＦ信号の検出を行うことができる。なお、こうした光学系に関しては、種々のものが提案されているため、その説明は省略するものとする。
【００３２】
ここで、対物レンズ１００の微調整方法を説明する。
【００３３】
まず、対物レンズ１００をフォーカス方向Ｘに微調整する場合は、フォーカスコイル１３１，１３４にばね１４０ａ，１４０ｂを介してフォーカスサーボ電流を供給する。このとき、フォーカスコイル１３１の２つの作用辺１３１ａ，１３１ｂおよびフォーカスコイル１３４の２つの作用辺１３４ａ，１３４ｂにはそれぞれ、マグネット１５１，１５２からの磁界に協働した同一の力がフォーカス方向Ｘに沿って発生するため、ホルダ１１０がフォーカス方向Ｘに沿って駆動して、対物レンズ１００をフォーカス方向Ｘに微調整することができる。
【００３４】
次に、対物レンズ１００をトラッキング方向Ｙに微調整する場合は、トラッキングコイル１３２，１３３および１３５，１３６にばね１４０ａ，１４０ｂを介してトラッキングサーボ電流を供給する。このとき、トラッキングコイル１３２，１３３の作用辺１３２ａ，１３２ｂおよび１３３ａ，１３３ｂと、トラッキングコイル１３５，１３６の作用辺１３５ａ，１３５ｂおよび１３６ａ，１３６ｂにはそれぞれ、マグネット１５１，１５２からの磁界に協働した同一の力がトラッキング方向Ｙに沿って発生するため、ホルダ１１０がトラッキング方向Ｙに沿って駆動して、対物レンズ１００をトラッキング方向Ｙに微調整することができる。
【００３５】
このとき本実施形態は、第１コイルの第１部分となるフォーカスコイルの上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）と、第２コイルの第１部分となるトラッキングコイルの内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）とに共用の磁束を差し向ける内ヨークが存在しない第１磁極１５１ａ（１５２ａ）で開磁気回路を構成する。従って本実施形態によれば、ホルダ１１０に内ヨークを取り付けるための凹部や開口部が不用となり、ホルダ１１０をブロック状に構成できるから、ホルダ１１０の剛性が高まると共に共振周波数を高めることができる。
【００３６】
加えて本実施形態は、フォーカスコイル１３１，１３４と、トラッキングコイル１３２，１３３および１３５，１３６とを扁平状にして、その扁平状面をホルダ１１０に対してその中心軸Ｏ₁に平行に取り付けたため、ホルダ１１０に取り付けたコイル１３１〜１３６の剛性が格段に高くなり、コイルそのものが変形するモードの共振周波数が非常に高くなる。またホルダ１１０自体もブロック状で剛性が高い上に中心軸Ｏ₁の開口部が対物レンズ１００と色収差補正レンズ１２０で補強されると共に、その外周部が扁平状のコイル１３１〜１３６によって補強されるために剛性が高くなり、その共振周波数も高くなる。従って本実施形態によれば、対物レンズ１００を微調整する際に、安定したフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを得ることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１コイルの第１部分となるフォーカスコイル１３１（１３４）の上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）と、第２コイルの第１部分となるトラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）の内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）とがホルダ１１０上で重なり合うように取り付けられているため、この重なり合う部分では、共通な磁束が作用している。このため、本実施形態によれば、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）を小さくすることにより、光ディスクの記録再生装置の小型化を図ることができる。
【００３８】
加えて本実施形態では、フォーカスコイル１３１（１３４）と、トラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）とが重なり合わない第２コイルの第１部分以外の第２部分となるトラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３５ｂ）および第１コイルの第１部分以外の第２部分となるフォーカスコイル１３１（１３４）の下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）に作用する第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄを専用に配置した。従って、本実施形態によれば、フォーカスコイルの上下側作用辺１３１ａ，１３１ｂ（１３４ａ，１３４ｂ）と、トラッキングコイルの外内側作用辺１３２ａ，１３２ｂおよび１３３ａ，１３３ｂ（１３５ａ，１３５ｂおよび１３６ａ，１３６ｂ）の長さ寸法を長く設定できるから、フォーカス方向Ｘとトラッキング方向Ｙの駆動感度を高めることができる。このとき、第１磁極１５１ａおよび第２磁極１５１ｂ〜１５１ｄは、（それぞれに対応する）コイル専用であるため、フォーカスコイルまたはトラッキングコイルを構成する辺の長さを無駄の無い最適な大きなに設定することができる。
【００３９】
さらに本実施形態では、トラッキングコイルと重なっていない第１コイルの第１部分以外の第２部分となるフォーカスコイルの下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）のみに内ヨーク１４１ｃ（１４１ｄ）を形成し、マグネットの第４磁極１５１ｄ（１５２ｄ）とで閉磁気回路を構成した。従って本実施形態によれば、フォーカスコイルの下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）に作用する磁束密度を高めることができるから、フォーカス方向Ｘの駆動感度も高めることができる。
【００４０】
図８は、本発明の第二の実施形態を示す要部断面図である。但し、本実施形態において、第一の実施形態と同一部分は同一符合をもってその説明を省略する。
【００４１】
本実施形態は、マグネット１５１（１５２）の厚さｔを変更したものであり、このマグネット１５１（１５２）は、第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）の厚さｔ＝ｔ2に比べて厚くすることにより、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）の厚さｔ＝ｔ1に対して第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）をコイル側に突き出した形状である。この場合、フォーカスコイル１３１（１３４）の下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）は、トラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）と重なり合っていないため、第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）を接近させることができる。従って、本実施形態によれば、フォーカスコイルの下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）に作用する磁束密度を高めることができるから、フォーカス方向Ｘの駆動感度をさらに高めることができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、マグネット１５１（１５２）の厚さｔを全体的に変更したが、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）および第２磁極１５１ｂ〜１５１ｄ（１５２ｂ〜１５２ｄ）の厚さｔを変更することなく、第１磁極１５１ａ（１５２ａ）および第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｂ，１５２ｃ）に対して第２磁極１５１ｄ（１５２ｄ）だけをフォーカスコイルの下側作用辺１３１ｂ（１３４ｂ）側に突き出した形状にしてもよい。
【００４３】
図９は、本発明の第三の実施形態の要部を示す上面図である。但し、図９は、ホルダ２１０の取り付け面２１１のみを示したが、他方の取り付け面２１１に対しても括弧（）で付記したように同様の構成を取るものとし、本実施形態において、他の実施形態と同一部分は同一符合をもってその説明を省略する。
【００４４】
本実施形態のホルダ２１０は、第一および第二実施形態と同様、２つの取り付け面２１１，２１２を有し、トラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３６ｂ）がホルダ２１０の取り付け面２１１（２１２）からトラッキング方向Ｙに沿ってはみ出した状態で固定されている。また外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）は、そのトラッキング方向両端からコイル側に延在する側壁１４１ａ₁（１４１ｂ₁）が形成されており、この側壁１４１ａ₁（１４１ｂ₁）が、第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｂ，１５２ｃ）に対向する内ヨークとして機能する。
【００４５】
本実施形態の場合、第２磁極１５１ｂ（１５２ｃ）、外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）、内ヨーク１４１ａ₁（１４１ｂ₁）によって、トラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ（１３５ｂ）に作用する閉磁気回路ｒ₁を構成し、第２磁極１５１ｃ（１５２ｂ）、外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）、内ヨーク１４１ａ₁（１４１ｂ₁）によって、トラッキングコイルの外側作用辺１３３ｂ（１３６ｂ）に作用する閉磁気回路ｒ₂を構成できる。
【００４６】
従って本実施形態によれば、第２コイルの第１部分以外の第２部分となるトラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ（１３５ｂ）および１３３ｂ（１３６ｂ）をそれぞれ、閉磁気回路ｒ₁，ｒ₂の磁気ギャップ中に配置できるから、トラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３６ｂ）に作用する磁束密度を高めることができるため、トラッキング方向Ｙの駆動感度を高めることができる。
【００４７】
加えて本実施形態では、ホルダ２１０の中心部に位置するフォーカスコイルとトラッキングコイルとが重なり合う部分には、内ヨークを配置しないで、ホルダ２１０の取り付け面２１１（２１２）からトラッキング方向Ｙに沿ってはみ出した第２コイルの第１部分以外の第２部分となるトラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３６ｂ）にのみ、内ヨーク１４１ａ₁（１４１ｂ₁）を形成したから、第一実施形態と同様、ホルダ２１０に対して内ヨークを取り付けるための凹部や開口部が不要となり、ホルダ１１０をブロック状に構成できるから、ホルダ１１０の剛性を保持できる。
【００４８】
図１０は、本発明の第四の実施形態の要部を示す上面図である。但し、図１０も、ホルダ３１０の取り付け面３１１のみを示したが、他方の取り付け面３１１に対しても括弧（）で付記したように同様の構成を取るものとし、本実施形態において、他の実施形態と同一部分は同一符合をもってその説明を省略する。
【００４９】
本実施形態は、第三実施形態と同様、トラッキングコイル１３２，１３３（１３５，１３６）の外側作用辺１３２ｂ，１３３ｂ（１３５ｂ，１３６ｂ）がホルダ３１０の取り付け面３１１（２１２）からトラッキング方向Ｙに沿ってはみ出した状態で固定されている。また外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）は、そのトラッキング方向両端からコイル側に延在して第２磁極１５１ｂ（１５２ｂ）または第２磁極１５１ｃ（１５２ｃ）を覆う側壁１４１ａ₂（１４１ｂ₂）が形成されており、この側壁１４１ａ₂（１４１ｂ₂）が、第２磁極１５１ｂ，１５１ｃ（１５２ｂ，１５２ｃ）に対向する内ヨークとして機能する。
【００５０】
この場合、第２磁極１５１ｂ（１５２ｃ）、外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）、内ヨーク１４１ａ₂（１４１ｂ₂）によって、トラッキングコイルの外側作用辺１３２ｂ（１３５ｂ）に作用する閉磁気回路ｒ₃を構成し、第２磁極１５１ｃ（１５２ｂ）、外ヨーク１４１ａ（１４１ｂ）、内ヨーク１４１ａ₂（１４１ｂ₂）によって、トラッキングコイルの外側作用辺１３３ｂ（１３６ｂ）に作用する閉磁気回路ｒ₄を構成できる。
【００５１】
従って本実施形態によれば、上記第三実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
上述したところは、本発明の好適な実施形態を示したに過ぎず、当業者によれば、請求の範囲において、様々な変更を加えることができる。例えば、本実施形態では、第１コイルの第１部分となるフォーカスコイルの上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）と、第２コイルの第１部分となるトラッキングコイルの内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）とがホルダ１１０上で重なり合うように取り付けられているが、第１磁極１５１ｄ（１５２ｄ）から、フォーカスコイルの上側作用辺１３１ａ（１３４ａ）およびトラッキングコイルの内側作用辺１３２ａ，１３３ａ（１３５ａ，１３６ａ）に共通な磁束が作用すれば、必ずしも重ね合わせる必要はない。
【００５３】
また上記第一〜第四の実施形態とは逆に、トラッキングコイルおよびフォーカスコイルをそれぞれ第１コイルおよび第２コイルとして、ホルダの取り付け面にトラッキングコイルを組付けたのち、フォーカスコイルを取り付けてもよい。この場合、マグネットの第１磁極に対向配置されたトラッキングコイルおよびフォーカスコイルの作用辺が第１部分となり、それ以外の作用辺がトラッキングコイルおよびフォーカスコイルの第２部分となる。さらに、本実施形態では１つのフォーカスコイルおよび２つのトラッキングコイルであったフォーカスおよびトラッキングコイルの使用個数も、ホルダの取り付け面に応じて適宜変更することができる。
【００５４】
さらに上記第一〜第四実施形態では、光ディスクの記録再生装置に用いられる対物レンズのアクチュエータを例示したが、光学素子は、対物レンズに限らず、コリメートレンズやＬＤ（レーザーダイオード）などであってもよい。採用されるアクチュエータも、光通信器機のファイバーにカップリングさせるコリメートレンズのアクチュエータや走査顕微鏡の対物レンズ用アクチュエータなどに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１をタンジェンシャル方向から示した側面図である。
【図４】同形態の斜視断面図である。
【図５】同形態のマグネットを示す平面図である。
【図６】同形態のコイルおよびマグネットをホルダから示す斜視図である。
【図７】同形態のコイルおよびマグネットをホルダから示す正面図である。
【図８】本発明の第二の実施形態を示す要部断面図である。
【図９】本発明の第三の実施形態を示す要部上面図である。
【図１０】本発明の第四の実施形態を示す要部上面図である。
【図１１】従来の光学素子のアクチュエータを示す斜視図である。
【符号の説明】
１光ディスク
１００対物レンズ
１１０ホルダ
１１１，１１２取り付け面
１１５固定部
１２０色収差補正レンズ
１３１フォーカスコイル
１３１ａ上側作用辺
１３１ａ下側作用辺
１３２トラッキングコイル
１３２ａ内側作用辺
１３２ｂ外側作用辺
１３３トラッキングコイル
１３３ａ内側作用辺
１３３ｂ外側作用辺
１３４フォーカスコイル
１３４ａ上側作用辺
１３４ａ下側作用辺
１３５トラッキングコイル
１３５ａ内側作用辺
１３５ｂ外側作用辺
１３６トラッキングコイル
１３６ａ内側作用辺
１３６ｂ外側作用辺
１４０ａ，１４０ｂばね
１４１ベース
１４１ａ，１４１ｂ外ヨーク
１４１ｃ，１４１ｄ内ヨーク
１４２スプリングホルダ
１４２ａ，１４２ｂばね固定部
１５１マグネット
１５１ａ第１磁極
１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ第２磁極
１５２マグネット
１５２ａ第１磁極
１５２ｂ，１５２ｃ，１５２ｄ第２磁極
１６０センサホルダ
１６１ＰＤ（フォトダイオード）
１６２ＬＥＤ（発光ダイオード）
２１０ホルダ
２１１，２１２取り付け面
３１０ホルダ
３１１，３１２取り付け面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for an information recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing information on an optical recording medium such as a magneto-optical disk drive, a write-once disk drive, a phase change disk drive, a CD-ROM, a DVD, and an optical card. The present invention relates to an actuator that supports an optical element such as an objective lens, a coupling lens for an optical fiber used for optical communication, or an objective lens of a scanning microscope in a drivable manner.
[0002]
[Prior art]
For example, in an optical pickup actuator used in an optical apparatus such as the above information recording / reproducing apparatus, an objective lens that is an optical element is supported so as to be drivable in two directions of a focus direction and a tracking direction, and the light spot of the objective lens is It is necessary to be accurately positioned on the recording track of the recording medium. For this reason, as actuators that support the optical element so that it can be driven in two directions, various actuators having high driving sensitivity have been proposed for the purpose of improving recording density and access speed.
[0003]
For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-30120 proposes an actuator as shown in FIG. This actuator holds the objective lens 10 with a holder 11 and is respectively provided on two attachment surfaces 11f (only one is shown in FIG. 11) arranged to face the holder 11 in a tangential direction Z orthogonal to the focus direction X and the tracking direction Y. The flat focus coil 12 and the tracking coil 13 are arranged one by one, and an effective magnetic field is directed to the focus coil 12 and the tracking coil 13 through a yoke 15 from a magnet 14 arranged opposite to the focus coil 12 and the tracking coil 13. is there. This prior art uses two sides of action sides 12a and 12b as action sides in the focus coil 12, and uses two sides of action sides 13a and 13b as action sides in which electromagnetic force is generated in the tracking coil 13. This enhances the response (drive sensitivity) of the actuator.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an actuator, the yoke disposed on the tracking coils 12 and 13 side of the magnet constituting the closed magnetic circuit by disposing the magnet 14 and the yoke 15 at positions facing the focus coil 12 and the tracking coil 13. Since the open magnetic circuit which does not have is formed, the magnetic flux density acting on the focus coil 12 and the tracking coil 13 is low, and the drive sensitivity is low.
[0005]
Therefore, a new yoke is disposed at a position facing the magnet 14 via the focus coil 12 (tracking coil 13), and an effective portion of the focus coil 12 (tracking coil 13) is sandwiched between the yoke and the magnet 14. If the magnetic gap is configured, the density of the magnetic flux to which the focus coil 12 (tracking coil 13) is directed can be increased.
[0006]
However, in such a case, since it is necessary to form a large recess or opening for housing a new yoke in the holder 11 that holds the objective lens 10, the resonance frequency decreases with the rigidity of the holder 11, for example, When the position of the objective lens 10 is finely adjusted, there is a disadvantage that an appropriate focus servo or tracking servo cannot be obtained.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a highly rigid optical that can drive an optical element with high sensitivity in two directions, ie, a first direction and a second direction orthogonal to each other. An object is to provide an actuator for an element.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the actuator of the optical element according to the first aspect of the invention is an optical element actuator that supports the optical element so as to be drivable in two directions of a focus direction and a tracking direction orthogonal to each other. A focus coil that is attached to one attachment surface and drives the holder in the focus direction and a tracking coil that drives the holder in the tracking direction, and a magnetic circuit that directs magnetic flux to the focus coil and the tracking coil, The focus coil has a first action side and a second action side that are formed in a frame shape, extend in the tracking direction, and are spaced from each other in the focus direction, and the tracking coil has a frame shape Having a first working side extending in the focus direction, The magnetic circuit includes a magnet and a yoke, and the magnet generates a force along the focus direction at the first action side of the focus coil and the tracking at the first action side of the tracking coil. A first magnetic pole for directing a common magnetic flux to the first working side of the focus coil and the tracking coil to generate a force along the direction, and a second working side of the focus coil in the focus direction. A second magnetic pole for directing a magnetic flux toward the second working side of the focus coil to generate another force along the axis, and the yoke is positioned opposite the focus coil and the tracking coil with the magnet interposed therebetween. A first action of the focus coil and the tracking coil. And an inner yoke that extends so as to exclude the position facing the first magnetic pole through the first coil and is disposed at a position facing the second magnetic pole via the second working side of the focus coil. It is characterized by. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical element actuator comprising: a holder for holding the optical element; and a holder for holding the optical element. A focus coil that is attached to one attachment surface and drives the holder in the focus direction and a tracking coil that drives the holder in the tracking direction; and a magnetic circuit that directs a magnetic flux to the focus coil and the tracking coil; The focus coil has a first working side that is formed in a frame shape and extends in the tracking direction, and the tracking coil is formed in a frame shape and extends in the focus direction, and is arranged at an interval in the tracking direction. A first working side and a second working side, The magnetic circuit includes a magnet and a yoke, and the magnet generates a force along the focus direction at the first action side of the focus coil and the tracking at the first action side of the tracking coil. A first magnetic pole for directing a common magnetic flux to the focus coil and the first working side of the tracking coil to generate a force along the direction, and a second working side of the tracking coil in the tracking direction. And a second magnetic pole for directing a magnetic flux for generating another force along the second working side of the tracking coil, and the yoke faces the focus coil and the tracking coil with the magnet interposed therebetween. An outer yoke disposed at a position of the focus coil and the tracking coil. It extends to exclude a position opposed to the first magnetic pole through the action side of the tracking It has an inner yoke disposed at a position facing the second magnetic pole via the second working side of the coil.
[0009]
An actuator for an optical element according to a second aspect of the present invention is the actuator according to the first aspect. Working side of Is characterized in that it protrudes from one mounting surface of the holder when viewed from a direction perpendicular to the magnetic pole surface of the second magnetic pole.
[0010]
Furthermore, an actuator for an optical element according to a third aspect of the present invention is the above first or second aspect of the present invention. focus Coil and said tracking When viewed from a direction perpendicular to the magnetic pole surface of the first magnetic pole, the coil is arranged on the first mounting surface of the holder. Working side of Are attached so as to overlap each other.
[0011]
In addition, the actuator of the optical element according to a fourth aspect of the present invention is the first to third aspects of the present invention, wherein the magnet is configured such that one of the first magnetic pole and the second magnetic pole is more than the other magnetic pole. One of the magnetic poles has a shape protruding in a direction perpendicular to the magnetic pole surface.
Furthermore, the actuator of the optical element according to a fifth aspect of the present invention is the first to fourth aspects of the invention, wherein the magnet is tracking Coil second Working side of To the above tracking The magnetic flux to generate a force along the direction tracking Coil second Working side of A third magnetic pole pointing toward the Inside The yoke tracking Coil second Working side of Extending to the second Working side of A portion disposed at a position opposite to the outer portion of the tracking Coil second Working side of A portion disposed at a position facing the third magnetic pole via Is It is characterized by this.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0013]
1 to 3 are a perspective view, a top view of FIG. 1, and a side view of FIG. 1 viewed from the tracking direction, respectively, of a recording / reproducing apparatus for an optical disc according to a first embodiment of the present invention. Shows a perspective sectional view thereof.
[0014]
This recording / reproducing apparatus is a recording / reproducing apparatus for the phase change recording type optical disc 1 (see FIG. 3), and the objective lens 100 as an optical element is moved in the first direction (focus direction) X and the second direction ( The tracking direction is supported so as to be driven in two directions Y. As the optical disc 1, as shown in FIG. 3, an existing one in which the recording surface 1f is covered with a thin cover glass 1c of 0-0.1 (mm) is used.
[0015]
The objective lens 100 has a high NA of 0.7 to 0.9 as shown in FIG. ₁ Is fixedly held in an attachment hole formed at the upper end of the holder 110 that coincides with the optical axis of the objective lens 100. The holder 110 also has a chromatic aberration correction lens 120 fixedly held at the lower end thereof so that the chromatic aberration correction lens 120 functions as a balancer in the focus direction X of the objective lens 100, while the objective lens 100 functions as the focus direction X of the chromatic aberration correction lens 120. It functions as a balancer. In this case, the holder 110 does not need an extra balancer.
[0016]
As shown in FIG. 4, the holder 110 has two attachment surfaces 111 and 112 that are disposed to face the holder 110 in a third direction (tangential direction) Z orthogonal to the focus direction X and the tracking direction Y.
[0017]
As shown in FIG. 2, the mounting surface 111 has a coil groove that houses a first flat coil (hereinafter referred to as a focus coil) 131, and the focus coil 131 is positioned on the mounting surface 111 by the groove. It is bonded and fixed in parallel to the entire surface 111. The mounting surface 111 has a protrusion (not shown) protruding along the tangential direction Z, and this protrusion comes into contact with the inside of each of the two second flat coils (hereinafter referred to as tracking coils) 132 and 133. Accordingly, the two tracking coils 132 and 133 are bonded and fixed in parallel to the entire surface of the mounting surface 111 in a state where the two tracking coils 132 and 133 are positioned on the mounting surface 111 via the focus coil 131.
[0018]
Similarly, as shown in FIG. 2, a coil groove (not shown) that houses a first flat coil (hereinafter referred to as a focus coil) 134 is formed on the attachment surface 112, and the focus coil 134 is attached by this coil groove. In a state of being positioned on the surface 112, it is bonded and fixed in parallel to the entire surface of the mounting surface 112. Similarly, the mounting surface 112 has a protrusion (not shown) protruding along the tangential direction Z, and this protrusion is provided inside each of two second flat coils (hereinafter referred to as tracking coils) 135 and 136. The two tracking coils 135 and 136 are bonded and fixed in parallel to the entire surface of the mounting surface 111 in a state where the two tracking coils 135 and 136 are positioned on the mounting surface 111 via the focus coil 134.
[0019]
In other words, on the attachment surface 111 (112), the focus coil 131 (134) and the tracking coils 132 and 133 (135 and 136) are connected to the center axis O of the holder. ₁ That is, it is attached in parallel to the attachment surface 111 (112) parallel to the focus direction X provided so as to be opposed to each other through the optical axis of the objective lens 100.
[0020]
The holder 110 is integrally provided with two fixing portions 115 extending along the focus direction X at the upper and lower ends of the tracking coils 132 and 133, and each of the fixing portions 115 has one ends of springs 140a and 140b. Is fixed by bonding. The springs 140a and 140b are obtained by etching a thin plate made of beryllium copper having a thickness of about 0.05 (mm), and an intermediate portion of the springs 140a and 140b is positioned so as to surround the periphery of the objective lens 100. ing. The other ends of the springs 140a and 140b are bonded and fixed to spring fixing portions 142a and 142b formed integrally with the spring holder 142 at two locations on the upper and lower ends of the spring holder 142, respectively.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 3, the base 141 is formed by projecting from the bottom portions of substantially T-shaped wall portions 141 a and 141 b formed by bending an iron plate having a thickness of 0.6 (mm) on both sides in the tangential direction Z. The wall portions 141a and 141b function as outer yokes, while the wall portions 141c and 141d function as inner yokes, respectively, and are wall portions (hereinafter referred to as outer yokes). Magnets 151 and 152 are bonded to the insides of 141a and 141b, respectively. Note that the attachment surface 142f of the spring holder 142 is bonded and fixed to the outer surface of the outer yoke 141b as shown in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 5, the magnet 151 (152) is substantially T in which three second magnetic poles 151b, 151c, 151d (152b, 152c, 152d) are arranged at positions that surround the left and right sides of the main magnetic pole 151a (152a). The first magnetic pole 151a has a pole shape opposite to the second magnetic poles 151b, 151c, 151d (152b, 152c, 152d). The first magnetic pole 151a (152a) and the second magnetic poles 151b, 151c (152b, 152c) are obtained by magnetizing one magnet with three poles, and the remaining second magnetic pole 151d (152d) is the first magnetic pole. 151a (152a) and the second magnetic poles 151b and 151c (152b and 152c) are composed of small magnets separate from each other.
[0023]
6 and 7 are a perspective view and a front view, respectively, showing the coils 131 to 133 (134 to 136) and the magnet 151 (152) from the holder 110 (not shown).
[0024]
As shown in FIGS. 3 and 6, only the outer yoke 141a (141b) is arranged on the first magnetic pole 151a (152a) and the second magnetic poles 151b and 151c (152b and 152c) to form an open magnetic circuit without a magnetic gap. Constitute. On the other hand, on the second magnetic pole 151d (152d), a low wall portion 141c (141d) facing the second magnetic pole surface 151d (152d) is disposed as an inner yoke together with the outer yoke 141a (141b). Therefore, a magnetic gap is formed in the closed magnetic circuit.
[0025]
More specifically, as shown in FIG. 7, the focus coil 131 (134) has its upper action side 131a (134a) on the first magnetic pole 151a (152a) of the magnet 151 (152) and its lower action. The side 131b (134b) is disposed at a position facing the second magnetic pole 151d (152d) of the magnet 151 (152).
[0026]
The tracking coils 132, 133 (135, 136) have outer working sides 132b, 133b (135b, 136b) respectively on the second magnetic poles 151b, 151c (152c, 152b) and inner working sides 132a, 133a. (135a, 136a) are respectively disposed at positions facing the first magnetic pole 151a (152a).
[0027]
Accordingly, as shown in FIG. 6, the second magnetic pole 151b (152c) or the second magnetic pole 151a passes through the inner working sides 132a and 133a (135a and 136a) of the tracking coils 132 and 133 (135 and 136) from the first magnetic pole 151a. Magnetic flux Φ flowing in the open magnetic circuit reaching the magnetic pole 151c (152b) ₁ And the magnetic flux Φ flowing in the open magnetic circuit from the first magnetic pole 151a through the upper action side 131a (134a) of the focus coil 131 to the second magnetic pole 151d. ₂ And the magnetic flux flowing in the closed magnetic circuit from the second magnetic pole 151d through the outer yoke 141a (141b), the inner yoke 141c (141d) and the lower working side 131b (134b) of the focus coil 131 to the second magnetic pole 151d again. Φ _Three And form.
[0028]
That is, the first magnetic pole 151a (152a) includes the upper working side 131a (134a) of the focus coil 131 (134) serving as the first part of the first coil and the tracking coils 132 and 133 serving as the first part of the second coil. The second magnetic poles 151b to 151d (152b to 152d) are used in combination with the inner working sides 132a and 133a (135a and 136a) of (135, 136). The outer working sides 132b and 133b (135b, 136b) of the tracking coil that are the second part other than the part, and the lower working side 131b (the focus coil 131 (134) that is the second part other than the first part of the first coil. It is used exclusively by disposing only one side of 134b).
[0029]
As shown in FIG. 2, the sensor holder 160 is fixed to the outer surface of the base 141 in the tracking direction Y. The sensor holder 160 includes PDs (photodiodes) 161 and LEDs (light-emitting diodes) 162 each having a light-receiving surface divided in two in the tracking direction Y at opposite ends in the tangential direction Z.
[0030]
As shown in FIG. 2, the light emitted from the LED 162 is projected onto a light shielding bar 113 arranged on the tracking side of the holder 110, and the central portion thereof is shielded and is incident on the light receiving portion of the PD 161. At this time, when the holder 110 moves integrally with the objective lens 100 in the tracking direction Y, the light shielding bar 113 also moves in the tracking direction Y. Therefore, by taking the output difference between the two divided light receiving surfaces on the PD 161, The position of the lens 100 in the tracking direction Y can be detected.
[0031]
The recording / reproducing apparatus according to the present embodiment causes light from a laser (not shown) to enter the objective lens 100 via the chromatic aberration correction lens 120, thereby connecting the light spot S to the recording surface 1f of the optical disc 1 as shown in FIG. Make it. Further, in the present embodiment, the reflected light from the recording surface 1f of the optical disc 1 is caused to follow the reverse optical path to the objective lens 100 and the chromatic aberration correction lens 120 and enter the light receiving element via the error detection optical element. Tracking error detection, focus error detection, and RF signal detection can be performed. Since various optical systems have been proposed, the description thereof will be omitted.
[0032]
Here, a fine adjustment method of the objective lens 100 will be described.
[0033]
First, when finely adjusting the objective lens 100 in the focus direction X, a focus servo current is supplied to the focus coils 131 and 134 via the springs 140a and 140b. At this time, the same force cooperating with the magnetic field from the magnets 151 and 152 is applied to the two action sides 131a and 131b of the focus coil 131 and the two action sides 134a and 134b of the focus coil 134 along the focus direction X, respectively. Therefore, the holder 110 can be driven along the focus direction X to finely adjust the objective lens 100 in the focus direction X.
[0034]
Next, when finely adjusting the objective lens 100 in the tracking direction Y, a tracking servo current is supplied to the tracking coils 132, 133 and 135, 136 via the springs 140a, 140b. At this time, the action sides 132a, 132b and 133a, 133b of the tracking coils 132, 133 and the action sides 135a, 135b, 136a, 136b of the tracking coils 135, 136 cooperate with the magnetic fields from the magnets 151, 152, respectively. Since the same force is generated along the tracking direction Y, the holder 110 can be driven along the tracking direction Y to finely adjust the objective lens 100 in the tracking direction Y.
[0035]
At this time, in the present embodiment, the upper working side 131a (134a) of the focus coil serving as the first part of the first coil and the inner working sides 132a and 133a (135a and 136a) of the tracking coil serving as the first part of the second coil. ) And the first magnetic pole 151a (152a) that does not have an inner yoke that directs a common magnetic flux to form an open magnetic circuit. Therefore, according to the present embodiment, the concave portion and the opening for attaching the inner yoke to the holder 110 are not necessary, and the holder 110 can be configured in a block shape, so that the rigidity of the holder 110 can be increased and the resonance frequency can be increased.
[0036]
In addition, in the present embodiment, the focus coils 131 and 134 and the tracking coils 132, 133, 135, and 136 are flattened, and the flat surface is the central axis O with respect to the holder 110. ₁ Therefore, the rigidity of the coils 131 to 136 attached to the holder 110 is remarkably increased, and the resonance frequency of the mode in which the coil itself is deformed becomes very high. The holder 110 itself is also block-like and has high rigidity, and the center axis O ₁ Are reinforced by the objective lens 100 and the chromatic aberration correction lens 120, and the outer periphery thereof is reinforced by the flat coils 131 to 136, so that the rigidity is increased and the resonance frequency is also increased. Therefore, according to the present embodiment, stable focus servo and tracking servo can be obtained when finely adjusting the objective lens 100.
[0037]
In the present embodiment, the upper working side 131a (134a) of the focus coil 131 (134) serving as the first part of the first coil and the tracking coils 132 and 133 (135, 136) serving as the first part of the second coil. ) Inner working sides 132a, 133a (135a, 136a) are attached so as to overlap each other on the holder 110, and a common magnetic flux acts on these overlapping portions. For this reason, according to the present embodiment, the first magnetic pole 151a (152a) can be made smaller, so that the optical disk recording / reproducing apparatus can be downsized.
[0038]
In addition, in the present embodiment, the outer working side of the tracking coil serving as the second portion other than the first portion of the second coil in which the focus coil 131 (134) and the tracking coils 132 and 133 (135, 136) do not overlap. 132b, 133b (135b, 135b) and second magnetic poles 151b, 151c, 151d acting on the lower action side 131b (134b) of the focus coil 131 (134) which is a second part other than the first part of the first coil. Arranged exclusively. Therefore, according to the present embodiment, the upper and lower action sides 131a and 131b (134a and 134b) of the focus coil and the outer and inner action sides 132a, 132b and 133a and 133b (135a, 135b and 136a, 136b) of the tracking coil. Since the length dimension can be set long, the drive sensitivity in the focus direction X and the tracking direction Y can be increased. At this time, since the first magnetic pole 151a and the second magnetic poles 151b to 151d are dedicated to the coils (corresponding to each), the lengths of the sides constituting the focus coil or the tracking coil are set to an optimum large size without waste. be able to.
[0039]
Furthermore, in the present embodiment, the inner yoke 141c (141d) is formed only on the lower working side 131b (134b) of the focus coil that is the second portion other than the first portion of the first coil that does not overlap the tracking coil, and the magnet The fourth magnetic pole 151d (152d) constitutes a closed magnetic circuit. Therefore, according to the present embodiment, since the magnetic flux density acting on the lower action side 131b (134b) of the focus coil can be increased, the drive sensitivity in the focus direction X can also be increased.
[0040]
FIG. 8 is a cross-sectional view of an essential part showing a second embodiment of the present invention. However, in this embodiment, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0041]
In this embodiment, the thickness t of the magnet 151 (152) is changed, and the magnet 151 (152) is made thicker than the thickness t = t2 of the second magnetic pole 151d (152d). The second magnetic pole 151d (152d) protrudes toward the coil with respect to the thickness t = t1 of the first magnetic pole 151a (152a). In this case, the lower action side 131b (134b) of the focus coil 131 (134) does not overlap the tracking coils 132, 133 (135, 136), and therefore the second magnetic pole 151d (152d) can be brought closer. Therefore, according to the present embodiment, the magnetic flux density acting on the lower action side 131b (134b) of the focus coil can be increased, so that the drive sensitivity in the focus direction X can be further increased.
[0042]
In the present embodiment, the thickness t of the magnet 151 (152) is entirely changed, but the thickness t of the first magnetic pole 151a (152a) and the second magnetic pole 151b to 151d (152b to 152d) is changed. Without any modification, only the second magnetic pole 151d (152d) protrudes toward the lower working side 131b (134b) of the focus coil with respect to the first magnetic pole 151a (152a) and the second magnetic poles 151b and 151c (152b, 152c). It may be.
[0043]
FIG. 9 is a top view showing the main part of the third embodiment of the present invention. However, FIG. 9 shows only the mounting surface 211 of the holder 210, but the other mounting surface 211 has the same configuration as shown in parentheses (). The same parts as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0044]
As in the first and second embodiments, the holder 210 of this embodiment has two attachment surfaces 211 and 212, and the outer working sides 132 b and 133 b (135 b and 136 b) of the tracking coil are attached to the attachment surface 211 of the holder 210. It is fixed in a state of protruding along the tracking direction Y from (212). The outer yoke 141a (141b) has side walls 141a extending from both ends in the tracking direction to the coil side. ₁ (141b ₁ ), And the side wall 141a ₁ (141b ₁ ) Functions as an inner yoke facing the second magnetic poles 151b and 151c (152b and 152c).
[0045]
In the case of this embodiment, the second magnetic pole 151b (152c), the outer yoke 141a (141b), the inner yoke 141a. ₁ (141b ₁ ), The closed magnetic circuit r acting on the outer working side 132b (135b) of the tracking coil. ₁ The second magnetic pole 151c (152b), the outer yoke 141a (141b), the inner yoke 141a ₁ (141b ₁ ), The closed magnetic circuit r acting on the outer action side 133b (136b) of the tracking coil. ₂ Can be configured.
[0046]
Therefore, according to the present embodiment, the outer working sides 132b (135b) and 133b (136b) of the tracking coil that are the second parts other than the first part of the second coil are respectively connected to the closed magnetic circuit r. ₁ , R ₂ Since the magnetic flux density acting on the outer action sides 132b and 133b (135b and 136b) of the tracking coil can be increased, the drive sensitivity in the tracking direction Y can be increased.
[0047]
In addition, in the present embodiment, the inner yoke is not disposed in a portion where the focus coil and the tracking coil located at the center of the holder 210 overlap with each other along the tracking direction Y from the mounting surface 211 (212) of the holder 210. The inner yoke 141a is provided only on the outer working sides 132b and 133b (135b and 136b) of the tracking coil, which is a second portion other than the first portion of the protruding second coil. ₁ (141b ₁ As in the first embodiment, there is no need for a recess or opening for attaching the inner yoke to the holder 210, and the holder 110 can be configured in a block shape, so that the rigidity of the holder 110 can be maintained.
[0048]
FIG. 10 is a top view showing the main part of the fourth embodiment of the present invention. However, FIG. 10 also shows only the mounting surface 311 of the holder 310, but the other mounting surface 311 has the same configuration as shown in parentheses (). The same parts as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0049]
In the present embodiment, as in the third embodiment, the outer working sides 132b and 133b (135b and 136b) of the tracking coils 132 and 133 (135 and 136) extend along the tracking direction Y from the mounting surface 311 (212) of the holder 310. It is fixed in a protruding state. The outer yoke 141a (141b) extends from both ends of the tracking direction to the coil side and covers the second magnetic pole 151b (152b) or the second magnetic pole 151c (152c). ₂ (141b ₂ ), And the side wall 141a ₂ (141b ₂ ) Functions as an inner yoke facing the second magnetic poles 151b and 151c (152b and 152c).
[0050]
In this case, the second magnetic pole 151b (152c), the outer yoke 141a (141b), and the inner yoke 141a ₂ (141b ₂ ), The closed magnetic circuit r acting on the outer working side 132b (135b) of the tracking coil. _Three The second magnetic pole 151c (152b), the outer yoke 141a (141b), the inner yoke 141a ₂ (141b ₂ ), The closed magnetic circuit r acting on the outer action side 133b (136b) of the tracking coil. _Four Can be configured.
[0051]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the third embodiment.
[0052]
The above description is only a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. For example, in the present embodiment, the upper working side 131a (134a) of the focus coil serving as the first part of the first coil and the inner working sides 132a and 133a (135a and 136a) of the tracking coil serving as the first part of the second coil. ) Are attached so as to overlap with each other on the holder 110. From the first magnetic pole 151d (152d), the upper working side 131a (134a) of the focus coil and the inner working sides 132a and 133a (135a and 136a) of the tracking coil are mounted. If a common magnetic flux acts on each other, it is not always necessary to superimpose them.
[0053]
Contrary to the first to fourth embodiments, the tracking coil and the focus coil may be used as the first coil and the second coil, respectively, and the tracking coil may be attached to the attachment surface of the holder, and then the focus coil may be attached. Good. In this case, the action sides of the tracking coil and the focus coil arranged to face the first magnetic pole of the magnet are the first part, and the other action sides are the second part of the tracking coil and the focus coil. Furthermore, the number of the focus and tracking coils that were one focus coil and two tracking coils in this embodiment can be changed as appropriate according to the mounting surface of the holder.
[0054]
Further, in the first to fourth embodiments, the objective lens actuator used in the optical disc recording / reproducing apparatus is exemplified. However, the optical element is not limited to the objective lens, and may be a collimator lens, an LD (laser diode), or the like. Also good. The adopted actuator can also be applied to an actuator for a collimating lens to be coupled to a fiber of an optical communication device or an objective lens actuator for a scanning microscope.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a recording / reproducing apparatus for an optical disc according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of FIG.
FIG. 3 is a side view showing FIG. 1 from the tangential direction.
FIG. 4 is a perspective sectional view of the same form.
FIG. 5 is a plan view showing a magnet of the same form.
FIG. 6 is a perspective view showing a coil and a magnet of the same form from a holder.
FIG. 7 is a front view showing the coil and magnet of the same form from a holder.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a top view of relevant parts showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a top view of relevant parts showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a conventional actuator of an optical element.
[Explanation of symbols]
1 Optical disc
100 objective lens
110 Holder
111, 112 Mounting surface
115 Fixed part
120 Chromatic aberration correction lens
131 Focus coil
131a Upper action side
131a Lower action side
132 Tracking coil
132a Inner working side
132b Outside action side
133 Tracking coil
133a Inner working edge
133b Outside action side
134 Focus coil
134a Upper side
134a Lower working side
135 Tracking coil
135a Inner working side
135b Outside action side
136 Tracking coil
136a Inner side
136b Outside action side
140a, 140b Spring
141 base
141a, 141b Outer yoke
141c, 141d Inner yoke
142 Spring holder
142a, 142b Spring fixing part
151 Magnet
151a First magnetic pole
151b, 151c, 151d Second magnetic pole
152 Magnet
152a First magnetic pole
152b, 152c, 152d Second magnetic pole
160 Sensor holder
161 PD (Photodiode)
162 LED (light emitting diode)
210 Holder
211, 212 Mounting surface
310 Holder
311, 312 mounting surface

Claims

In an actuator of an optical element that supports the optical element so as to be drivable in two directions of a focus direction and a tracking direction orthogonal to each other,
A holder that holds the optical element, a focus coil that is attached to one mounting surface of the holder, drives the holder in the focus direction, a tracking coil that drives the holder in the tracking direction, and directs magnetic flux to the focus coil and the tracking coil A magnetic circuit,
The focus coil has a first action side and a second action side that are formed in a frame shape and extend in the tracking direction and are spaced apart in the focus direction.
The tracking coil has a first action side that is formed in a frame shape and extends in the focus direction,
The magnetic circuit includes a magnet and a yoke,
The magnet is used to generate a force along the focus direction on the first action side of the focus coil and to generate a force along the tracking direction on the first action side of the tracking coil. A first magnetic pole for directing the magnetic flux to the first action side of the focus coil and the tracking coil, and a magnetic flux for generating another force along the focus direction on the second action side of the focus coil. A second magnetic pole directed to the second working side of the focus coil,
The yoke has an outer yoke disposed at a position facing the focus coil and the tracking coil with the magnet interposed therebetween, and the first magnetic pole via the first working side of the focus coil and the tracking coil. And an inner yoke disposed so as to be opposed to the second magnetic pole via the second working side of the focus coil. Actuator.

The said 2nd action | operation side is a thing protruded from the attachment surface of the said holder, when it sees from the direction perpendicular | vertical with respect to the magnetic pole surface of the said 2nd magnetic pole. Optical element actuator.

When viewed from a direction perpendicular to the magnetic pole surface of the first magnetic pole, the focus coil and the tracking coil are arranged such that the first action sides overlap each other with respect to one mounting surface of the holder. The actuator for an optical element according to claim 1, wherein the actuator is attached to the optical element.

The magnet has a shape in which one of the first magnetic pole and the second magnetic pole protrudes in a direction perpendicular to the magnetic pole surface of the one magnetic pole from the other magnetic pole. The optical element actuator according to any one of claims 1 to 3.

The magnet includes a third magnetic pole for directing a magnetic flux for generating a force along the tracking direction at the second action side of the tracking coil to the second action side of the tracking coil;
The inner yoke extends toward the second working side of the tracking coil and is disposed at a position facing the outer part of the second working side, or the second of the tracking coil 5. The optical element actuator according to claim 1, wherein the actuator is disposed at a position facing the third magnetic pole via an action side. 6.

In an actuator of an optical element that supports the optical element so as to be drivable in two directions of a focus direction and a tracking direction orthogonal to each other,
A holder that holds the optical element, a focus coil that is attached to one mounting surface of the holder, drives the holder in the focus direction, a tracking coil that drives the holder in the tracking direction, and directs magnetic flux to the focus coil and the tracking coil A magnetic circuit,
The focus coil has a first working side formed in a frame shape and extending in the tracking direction;
The tracking coil has a first action side and a second action side that are formed in a frame shape and extend in the focus direction and are spaced from each other in the tracking direction.
The magnetic circuit includes a magnet and a yoke,
The magnet is used to generate a force along the focus direction on the first action side of the focus coil and to generate a force along the tracking direction on the first action side of the tracking coil. A first magnetic pole for directing the magnetic flux of the first coil to the first working side of the focus coil and the tracking coil, and a magnetic flux for generating another force along the tracking direction on the second working side of the tracking coil. A second magnetic pole directed to the second working side of the tracking coil,
The yoke has an outer yoke disposed at a position facing the focus coil and the tracking coil with the magnet interposed therebetween, and the first magnetic pole via the first working side of the focus coil and the tracking coil. And an inner yoke disposed so as to face the second magnetic pole through the second working side of the tracking coil. Actuator.