JPH11273106A - 電磁駆動装置および対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動範囲の端部付近においても必要なゲインを
確保し安定な制御を行うことのできる対物レンズ駆動装
置を提供する。 【解決手段】対物レンズ1 は対物レンズホルダ2 に固着
され、対物レンズホルダ2 は、板ばね3a,3b によって対
物レンズ1 の光軸方向に移動可能に支持されている。対
物レンズホルダ2 には、第１のコイル5 が巻装されると
ともに、この第１のコイル5をその光軸方向から挟む関
係に第２のコイル6 および第３のコイル7 がそれぞれ巻
装されている。これらコイルには、磁気ギャップを介し
て永久磁石8a,8b が対向している。したがって、第１の
コイル5 と第２，第３のコイル6,7 のゲインと周波数成
分を適当に調節すれば、対物レンズホルダ2 の可動範囲
の端部付近においても、サーボの安定性に影響の大きい
高周波数において必要なゲインを確保し安定な制御を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁駆動装置、およ
び光ディスクなどの光情報記録媒体に対する記録再生を
行うための対物レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ：Compact Disk）やレーザディスク（ＬＤ：Laser Di
sk）に代表されるように、レーザ光を用いて情報の再生
を行う光ディスク装置が広く普及している。また最近で
は、光ディスク装置はコンピュータの記憶装置として利
用されるようになっている。

【０００３】図１９および図２０は、このような従来の
光ディスク装置のうちの電磁駆動装置、つまり対物レン
ズを含む可動部分（対物レンズ駆動装置）を示した斜視
図および断面図である。

【０００４】対物レンズ101 は、対物レンズホルダ102
に固定されており、２枚の平行な板ばね103a,103b の一
端が接続されている。板ばね103a,103b は、それぞれの
面の法線が対物レンズ101 の光軸と平行となるように配
置され、対物レンズホルダ102 が対物レンズ101 の光軸
方向に平行移動可能となるように吊設支持されている。
なお、板ばね103a,103b の他端は固定台104 に固定され
ている。

【０００５】対物レンズホルダ102 には、光軸回りに巻
装されたコイル105 が取り付けられている。コイル105
の側面には、直方体の形状をなす永久磁石106a,106b が
対向配置され、ヨーク107a,107b を介して図示しないベ
ースに固定されている。永久磁石106a,106b は共に、コ
イル105 に対向する側の面がＮ極、その反対側の面がＳ
極になっている。

【０００６】このように構成された対物レンズ駆動装置
は、図２１に示すような制御系によって駆動される。セ
ンサ108 は対物レンズ101 の光軸方向の変位誤差を検出
し、その信号を減算器112 に与えて基準信号と比較を行
い、この誤差信号がゼロになるように制御される。この
誤差信号は位相補償器109 に導かれて位相補償され、次
いでパワーアンブ110 によって信号増幅される。増幅し
た信号はコイル105 に与えられ、増幅された誤差信号に
応じた電流が流れることによって、電磁駆動力が発生す
る。このため、対物レンズ101 の光軸方向に電流にほぼ
比例した力が発生し、機構系可動部111 （対物レンズ10
1 、対物レンズホルダ102 、コイル105 ）全体に加速度
が発生する。したがって、対物レンズ101 が光軸方向に
移動することにより、変位誤差を減らす方向に対物レン
ズ101 が動作する。

【０００７】光ディスク装置においてセンサ108 は、デ
ィスクの情報記録面と対物レンズ101 の焦点との変位誤
差信号を検出するように構成される。ディスクには反り
などがあり完全な平面ではないため、ディスクの情報記
録面はディスクの回転に伴い、常に光軸方向に移動する
ことになる。そのため、変位誤差を少なくするためにコ
イル105 には常時電流を流す必要がある。

【０００８】対物レンズ101 の位置決め制御系への変位
外乱、あるいは変位誤差に対する抑圧率は、オープンル
ープ特性のゲインに依存する。図２２にオープンループ
特性の一例を示す。周波数の低域には、板ばね103a,103
b の曲げ剛性によって決まる共振点が存在し、一方周波
数の高域には、対物レンズホルダ102 の剛性が主要因と
して決まる二次共振点が存在する。

【０００９】変位誤差を抑えるにはゲインを高くする必
要があるが、安定な制御を行うためには位相余裕および
ゲイン余裕を十分に確保することが大切である。したが
って、ゲインを上げ過ぎると二次共振によってこれらが
十分に確保できなくなってしまう。二次共振特性は、対
物レンズホルダ102 の材質、構造などによって決まる
が、光ディスク装置への適用を考慮した場合、無視でき
るほど高い周波数に設定することは困難である。

【００１０】一方、このような光ディスク装置では、対
物レンズホルダ102 の光軸方向の移動に伴い、コイル10
5 と永久磁石106a,106b との位置関係が変化するに従っ
て、とりわけある距離以上離れるとコイル105 を通過す
る磁束密度が急激に低下してしまい、コイル105 に流れ
る単位電流あたりの発生駆動力が低下してしまう。この
ことを示したのが図４である。図４は、コイル105 の駆
動感度の変化をそのフォーカス方向に見たグラフであ
る。 同図に破線で示されるように、対物レンズ101 がフ
ォーカス方向に移動した時の従来の駆動感度の変化は、
端部付近（最も大きく移動した位置）では中央付近（中
立位置）の７５％程度まで感度が落ちていることが理解
できる。この結果、オープンループ特性のゲインが低下
してしまう。

【００１１】より判りやすくするため、さらに端部で感
度が落ちた場合についての計算例を示す。例えば中央付
近で図２２のようなオープンループ特性であったもの
が、端部付近では図２３のように全体的にゲインが低下
してしまっている。

【００１２】したがって、対物レンズホルダ102 が所望
の可動範囲内で常に所望の変位誤差抑圧率を得るために
は、コイル105 が発生する駆動力が低下した場所におい
てもオープンループ特性のゲインを確保する必要があ
る。しかし、そうすると中央付近におけるゲインが必要
以上に上がり過ぎ、２次共振点におけるゲイン余裕が十
分に確保できなくなったり、ゲインクロス点が移動して
しまう。したがって、位相余裕がとれなくなって安定な
制御が難しくなるという問題があった。

【００１３】また、２次共振周波数が比較的高い装置が
実現したとしても、実際の装置ではゲインクロス点の前
後に副共振があることが多く、ゲインクロス周波数が移
動しても、この副共振点でのゲイン余裕を常に確保する
のが因難であった。

【００１４】これらの理由のため、ゲイン変動は±１０
％（約±１ｄＢ）程度に抑えることが望まれるが、その
ために対物レンズホルダの可動範囲が極めて狭くなって
しまうという問題があった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
磁駆動装置および対物レンズ駆動装置は、可動範囲の中
央付近における駆動力に対し、可動範囲の端部付近にお
ける駆動力が低下してしまう。そのため、可動範囲の端
部付近において必要なゲインを維持して精密な位置決め
を行うことが困難であるという問題があった。

【００１６】そこで本発明は、可動範囲の端部付近にお
いても必要なゲインを確保し安定な制御を行うことので
きる電磁駆動装置および対物レンズ駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、永久磁石と、磁気ギャップを介
して前記永久磁石と対向配置される駆動コイルと、前記
永久磁石と前記駆動コイルとの電磁駆動力により所定の
方向に駆動される被駆動体と、前記駆動コイルの、前記
被駆動体の駆動方向の少なくとも片側に配置され、前記
永久磁石との電磁駆動力により前記被駆動体を前記所定
の方向に駆動する補助コイルとを有する電磁駆動装置と
した。

【００１８】なお、前記補助コイルを前記被駆動体の駆
動方向の両側に配置してもよい。また、前記補助コイル
を、前記駆動コイルの一方の側に配置された第２の駆動
コイルと、前記駆動コイルの他方の側に配置された第３
の駆動コイルとから構成することも可能である。また、
前記補助コイルを前記駆動コイルよりも前記被駆動体の
駆動方向に大なる形状を有するものとすることもでき
る。

【００１９】さらに、前記被駆動体の駆動信号のうちの
高周波成分を入力して前記駆動コイルに与える第１の信
号増幅手段と、前記被駆動体の駆動信号のうちの低周波
成分を入力して前記補助コイルに与える第２の信号増幅
手段と、を有する構成とすることも可能である。

【００２０】また本発明においては、永久磁石と、磁気
ギャップを介して前記永久磁石と対向配置される駆動コ
イルと、前記永久磁石と前記駆動コイルとの電磁駆動力
により所定の方向に駆動される対物レンズと、前記駆動
コイルの、前記対物レンズの駆動方向の少なくとも片側
に配置され、前記永久磁石との電磁駆動力により前記対
物レンズを前記所定の方向に駆動する補助コイルとを有
する対物レンズ駆動装置とした。

【００２１】なお、前記補助コイルを前記対物レンズの
駆動方向の両側に配置してもよい。また、前記補助コイ
ルを、前記駆動コイルの一方の側に配置された第２の駆
動コイルと、前記駆動コイルの他方の側に配置された第
３の駆動コイルとから構成することも可能である。ま
た、前記補助コイルを前記駆動コイルよりも前記対物レ
ンズの駆動方向に大なる形状を有するものとすることも
できる。

【００２２】さらに、前記対物レンズの駆動信号のうち
の高周波成分を入力して前記駆動コイルに与える第１の
信号増幅手段と、前記対物レンズの駆動信号のうちの低
周波成分を入力して前記補助コイルに与える第２の信号
増幅手段と、を有する構成とすることも可能である。

【００２３】なお、前記所定の方向は、前記対物レンズ
の光軸方向に一致させることが好ましい。このように構
成された本発明によれば、被駆動体（対物レンズ）の可
動範囲のうち駆動感度の比較的安定した領域（中央付
近）を駆動する場合には駆動コイルで行い、駆動感度の
変化の大きい領域（端部付近）を駆動する場合には補助
コイルで行うことができる。

【００２４】具体的には、駆動コイルはゲイン変動の許
容値が小さい高周波数での駆動に用い、補助コイルは比
較的ゲイン変動の許容される低周波数での駆動に用い
る。つまり、駆動コイルと補助コイルのゲインと周波数
成分を適当に調節すれば、可動範囲の端部付近において
も、サーボの安定性に影響の大きい高周波数において必
要なゲインを確保し安定な制御を行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を説明する。図１および図２は、本発明の第１
の実施例に係る電磁駆動装置であり、特に、光ディスク
装置の対物レンズ駆動装置に適用した例を示す斜視図お
よび断面図である。また図３は、本発明の電磁駆動装置
（対物レンズ駆動装置）の制御系を示すブロック図であ
る。

【００２６】対物レンズ1 は、対物レンズホルダ2 に固
定されており、２枚の平行な板ばね3a,3b の一端が接続
されている。板ばね3a,3b は、それぞれの面の法線が対
物レンズ1 の光軸と平行となるように配置され、対物レ
ンズホルダ2 が対物レンズ1の光軸方向に平行移動可能
となるように吊設支持されている。なお、板ばね3a,3b
の他端は固定台4 に固定されている。

【００２７】対物レンズホルダ2 には、その中央に光軸
回りに巻装された第１のコイル（駆動コイル）5 、およ
び第１のコイル5 を光軸方向から挟む関係に隣接して並
設配置され巻装された第２および第３のコイル（補助コ
イル）6,7 が取り付けられている。

【００２８】コイル5,6,7 の側面には、磁気ギャップを
介して、直方体の形状をなす永久磁石8a,8b が対向配置
され、ヨーク9a,9b を介して図示しないベースに固定さ
れている。永久磁石8a8bは共に、コイル5,6,7 に対向す
る側の面がＮ極、その反対側の面がＳ極になっている。

【００２９】このように構成された対物レンズ駆動装置
は、図３に示すような制御系によって駆動される。セン
サ9 は対物レンズ1 の光軸方向の変位誤差を検出し、そ
の信号を減算器15に与えて基準信号と比較を行い、この
誤差信号がゼロになるように制御される。この誤差信号
は位相補償器10に導かれて位相進み等が補償調整され
る。

【００３０】位相補償器から出力された信号は２つに分
けられ、一方はハイパスフィルタ11に導かれて高い周波
数成分の信号が主成分になり、その後パワーアンプ13a
によって信号増幅される。この信号は、第１から第３の
コイル5,6,7 ，対物レンズ1，対物レンズホルダ2 など
から構成される機構系可動部14のうち第１のコイル5に
のみ電流を供給し、必要な駆動力を発生させる。位相補
償器から出力された他方の信号は、ローパスフィルタ12
に導かれて低い周波数成分の信号が主成分になり、その
後パワーアンブ13b によって信号増幅される。この信号
は、機構系可動部14のうち第２および第３のコイル6,7
のみに電流を供給し、必要な駆動力を発生させる。

【００３１】このようにして、３つのコイル5,6,7 によ
り対物レンズ1 の光軸方向に電流にほぼ比例した力が発
生し、機構系可動部14全体に加速度が発生する。したが
って、対物レンズ1 が光軸方向に移動することにより、
変位誤差を減らす方向に対物レンズ1 が動作する。

【００３２】なお、第２のコイル6 と第３のコイル7 は
電気的には直列接続でも並列接続でもよく、またパワー
アンプ13b が第２のコイル6 と第３のコイル7 に個別に
設けられていてもよい。

【００３３】光ディスク装置においてセンサ9 は、ディ
スクの情報記録面と対物レンズ1 の焦点との変位誤差信
号を検出するように構成される。ディスクには反りなど
があり完全な平面ではないため、ディスクの情報記録面
はディスクの回転に伴い、常に光軸方向に移動すること
になる。そのため、変位誤差を少なくするために３つの
コイル5,6,7 には常時電流を流す必要がある。

【００３４】このような電磁駆動装置のコイルに発生す
る単位電流あたりの駆動力、つまり駆動感度が、対物レ
ンズホルダ2 のフォーカス方向位置によって変化する様
子の一例を図４に示す。

【００３５】図４中で太い実線で示されるのが第１のコ
イル5 に作用する駆動感度に相当し、細い実線で示され
るのが第２および第３のコイル6,7 に作用する駆動感度
の和に相当している。

【００３６】先に説明したように、破線で示す従来のコ
イル105 の幅は、本発明で使用する第１乃至第３のコイ
ル5,6,7 の幅の合計と同じ幅となっている。同図からも
明らかなように、第１のコイル5 に作用する力の駆動感
度の変化は、従来のコイル105 に比べて小さく、変化の
割合が比較的安定していることが理解できる。ところ
が、第１のコイル5 は従来のコイル105 と比較して体積
が小さいため、エネルギー効率が下がってしまうことに
なる。

【００３７】このことから、第１のコイル5 に従来のコ
イル105 と同等の駆動感度を持たせるためには、コイル
の線径を細くしてコイルの巻数を同じにする必要があ
る。しかしながら、そうするとコイル抵抗が増加してし
まう。コイル抵抗の増加は、同じ力を発生させた時（同
じ電流を流した時）にコイル抵抗と電流とで決定するジ
ュール熱が増加してしまう。そのため、１個の第１のコ
イル5 だけに全ての駆動力を担わせるために必要な電流
を流してしまうと、第１のコイル5 から発生する熱が従
来より大幅に増加してしまうばかりか、コイルが小さく
なった分だけ体積あたりの発熱量が増加するため、コイ
ルが焼けてしまうなどの熱的影響を受けてしまうという
問題がある。

【００３８】このようなことからも、第１のコイル5 だ
けを用いて必要な駆動力を得るとともに駆動感度の均一
化を図ることは困難である。そこで本発明では、第１の
コイル5 には制御の安定性に影響を与える高い周波数成
分の電流のみを流すことにより、高い周波数における駆
動感度を駆動範囲内で安定化させる。一方、第２のコイ
ル6 および第３のコイル7 には制御の安定性にそれ程影
響を与えない低い周波数の電流を流すことにより、コイ
ルの熱負荷を分散させている。

【００３９】一般に、本発明の電磁駆動装置が適用され
る対物レンズ駆動装置では、変位誤差信号の周波数は広
い範囲に分散している。そして、対物レンズホルダの中
立位置とディスク記録面の中立位置も、ディスクの反
り、装置の組立誤差などでＤＣ成分も持つことになる。
図３に示したようなフィルタ構成とすることにより、そ
れぞれのコイルに流れる電流をフィルタが存在しない場
合に比べて減らすことができる。特に、第１のコイル5
にはＤＣ成分が流れないため発熱量も少なくなる。

【００４０】また、一般的にコイルは銅や、アルミニウ
ムと銅の複合材を主材料としているため熱伝導性が良
い。そのため、第１のコイル5 ，第２のコイル６，第３
のコイル7 を隣接して配置することにより、いずれかの
コイルで熱が発生したとしてもその熱がコイル群全体に
広がり、特定のコイルのみが極端に温度上昇してしまう
といったことがなく温度が均一化されやすくなる。そし
てその結果、装置全体として必要な駆動力を発生させた
としても、いずれのコイルも焼けるなどの熱的ダメージ
を受けることがなく、駆動感度の安定化を維持させるこ
とが可能となる。

【００４１】このような電磁駆動装置を用いた制御系に
おいては、可動範囲の端部においてコイルと永久磁石と
の相対位置がずれたとしても、ゲインが変動すると不都
合が起こりやすい高い周波数領域においてオープンルー
プ特性が変化しにくくなる。一方、低い周波数領域では
駆動感度変動は大きいものの、感度が最も低下した状態
で必要なゲインを確保できるようにアンプ等のゲインを
設定しておけば、制御上の支障は生じなくなる。これ
は、低域ではゲインが必要以上に高くても変位誤差の抑
圧率が高くなるだけであり、制御を不安定にするなどの
悪影響には結び付かないからである。

【００４２】図５は、第１のコイル5 のゲインと、第２
および第３のコイル6,7 のゲインとが等しくなるよう
に、アンプ13a,13b のゲインを調整した状態を示したオ
ープンループ特性の一例を示す。

【００４３】対物レンズホルダ2 が中立位置にある時、
図５の状態となるように設定したとする。対物レンズホ
ルダ2 が移動して端部付近で動作している時には、第２
のコイル6 および第３のコイル7 を併せた駆動感度が低
下し、オープンループ特性は図６に示すようになる。

【００４４】本発明では図１９に示した従来例に比べ、
高域での特性変化が少なくなっている。また逆に、端部
付近において図５の特性が確保できるように、アンプ13
a,13b のゲインを調整したとする。この時は、対物レン
ズホルダ2 が中立位置にある時、図７に示すようなオー
プンループ特性になる。この時は逆に低域でのゲインは
上がっているものの、高域での特性変化が少ないことが
わかる。

【００４５】このように、本発明の電磁駆動装置では、
対物レンズ1 を搭載した対物レンズホルダ2 （被可動
体）の可動範囲のうち駆動感度の比較的安定した領域
（中央付近）を駆動する場合には第１のコイル5 で行
い、駆動感度の変化の大きい領域（端部付近）を駆動す
る場合には第２および第３のコイル6,7 で行うことがで
きる。

【００４６】具体的には、第１のコイル5 はゲイン変動
の許容値が小さい高周波数での駆動に用い、第２および
第３のコイル6,7 は比較的ゲイン変動の許容される低周
波数での駆動に用いる。

【００４７】つまり、第１のコイルと第２，第３のコイ
ルのゲインと周波数成分を適当に調節すれば、可動範囲
の端部付近においても、サーボの安定性に影響の大きい
高周波数において必要なゲインを確保し安定な制御を行
うことができる。

【００４８】なお、本実施例において、第２のコイル6
と第３のコイル7 は独立したコイルであるが、例えば図
８に示すように、単一の巻線からなるコイル21で形成さ
れていてもよい。この場合、アンプ13b は１つのコイル
21のみを駆動することになる。

【００４９】具体的に説明すると、先に説明した第２の
コイル6 と第３のコイル7 が、図８では１つの第２のコ
イル21となっている。第２のコイル21にはその光軸方向
の中央部分に凹部が形成されるように巻装されており、
第１のコイル20がこの第２のコイル21の凹部に嵌合する
ように構成されている。その他の構造は先の実施例と同
じである。

【００５０】また、第１のコイルに凹部が形成されない
ように巻装し、その表面に第２のコイルを配置したもの
を図９に示す。このような構成としても、図８に示した
変形例と同様の効果が得られる。

【００５１】このように、対物レンズホルダ2 の可動方
向（光軸方向）において、第１のコイルの幅を短く形成
し、第２のコイルが第１のコイルの両側に張り出すよう
な構成とすれば、本発明の効果を期待することができ
る。

【００５２】なお、本発明においては可動範囲の端部付
近においても必要なゲインを確保し安定な制御を行うこ
とを目的としている。したがって、例えば図１において
第２のコイル6 と第３のコイルのいずれか一方のみが設
けられた構成であっても、本発明の効果を期待すること
ができる。

【００５３】また、図４に示したグラフにおける縦軸
（駆動感度の変化）は、コイルのフォーカス方向の幅、
つまり素線の巻数等を調整することにより任意に決定す
ることが可能である。これによって、本発明の電磁駆動
装置を適用する具体的用途に応じた自由度の高い設計が
可能となる。

【００５４】図１０および図１１は、本発明の第２の実
施例に係る電磁駆動装置であり、特に、光ディスク装置
の対物レンズ駆動装置に適用した例を示した斜視図およ
び断面図である。

【００５５】本実施例は先に説明した第１の実施例と異
なり、対物レンズホルダにコイル群を取り付ける方式
（ムービングコイル方式）の代わりに永久磁石を取付け
た「ムービングマグネット方式」を採用している点を特
徴としている。

【００５６】対物レンズ31を保持した対物レンズホルダ
32は、対物レンズ31の光軸に垂直に延設された互いに平
行な４本の可撓性ワイヤ33a,33b,33c,33d （一部図示せ
ず）によって吊設支持されている。そのため対物レンズ
ホルダ32はこれら可撓性ワイヤ33a,33b,33c,33d に垂直
な方向、つまり対物レンズ31の光軸方向および対物レン
ズ31の光軸と可撓性ワイヤ33a,33b,33c,33d に垂直な方
向の２方向に移動可能となっている。なお可撓性ワイヤ
33a,33b,33c,33d は固定台34に固定されている。

【００５７】対物レンズホルダ32の側面には、直方体の
形状をなす永久磁石34a,34b が固着されている。そして
永久磁石34a,34b の磁極面に対向する関係にヨーク35a,
35bが立設されている。ヨーク35a,35b の周囲には、対
物レンズ31の光軸と平行な軸回りに巻装された第の１コ
イル36a,36b と、この第１のコイル36a,36b を光軸方向
から挟む関係に第２のコイル37a,37b と第３のコイル38
a,38b が並設配置されている。

【００５８】そしてさらに、これらコイル36a,36b,37a,
37b,38a,38b を全体的に覆うように、対物レンズ31の光
軸と可撓性ワイヤ33a,33b,33c,33d とに垂直な方向まわ
りに巻装された第４のコイル39a,39b が取り付けられて
いる。

【００５９】これら４種類のコイルのうち、対物レンズ
31の光軸と可撓性ワイヤ33a,33b,33c,33d とに垂直な方
向に力を発生させるコイルは第４のコイル39a,39b のみ
であり、その他のコイルは全て光軸方向に力を発生させ
るコイルである。

【００６０】第１のコイル36a,36b は通常、電気的に直
列に接続されており、第２のコイル37a,37b および第３
のコイル38a,38b の組み合わせも通常は電気的に直列に
接続されている。これらコイル36a,36b,37a,37b,38a,38
b を用いた対物レンズ31の動作は、先に説明した第１の
実施例と同じである。

【００６１】なお、本実施例では、第４のコイル39a,39
b は従来型の構成であるが、ここにおいても例えばコイ
ルをそれぞれ３分割して本発明を利用することが可能で
あるのは言うまでもない。対物レンズ光軸31と可撓性ワ
イヤ33a,33b,33c,33d にそれぞれ垂直な方向の動作にお
いてもサーボが安定する。

【００６２】続いて図１２乃至図１５を用いて、本発明
の第３の実施例を説明する。図１２は本発明の第３の実
施例に係る電磁駆動装置であり、特に、光ディスク装置
の対物レンズ駆動装置に適用した例を示した斜視図、図
１３は図１２から外周のヨークを取り除いた場合の斜視
図、図１４は図１３から２つの永久磁石を取り除いた場
合の斜視図、また図１５は対物レンズホルダの中心軸を
通る平面で切断した断面図である。

【００６３】上面に対物レンズ51を搭載した円筒状の対
物レンズホルダ52は、その中心軸に沿って穴53が貫通し
ている。この穴53には対物レンズ51の光軸と平行な関係
に立設された摺動軸54が挿通されている。このため対物
レンズ51は、対物レンズホルダ52が摺動軸54に沿って摺
動することにより、光軸方向および回転方向の２自由度
方向に移動可能になっている。

【００６４】対物レンズホルダ52の側面には、対物レン
ズホルダ52の径方向を軸として巻装された第１から第３
のコイル55a,55b,56a,56b.57a,57b が配置されている。
ここで第２のコイル56,56bは第１のコイル55a,55b の内
周側に、第３のコイル57a,57b は第１のコイル55a,55b
の外周側に、それぞれ配置されている。これら第１から
第３のコイル55a,55b,56a,56b.57a,57b は、摺動軸54を
中心とした対称な２箇所の位置にそれぞれ配置されてい
る。

【００６５】また、第１から第３のコイル55a,55b,56a,
56b.57a,57b に対して位相が９０゜異なる関係に、やは
り摺動軸54を中心とした対称な２箇所の位置に第４のコ
イル58a,58b が配置されている。第４のコイル58a,58b
は対物レンズホルダ52の径方向を軸として巻装されてい
る。

【００６６】一方、対物レンズホルダ52を覆うように円
筒状のヨーク61が配置され、その内周面には前記コイル
群に対向する位置に合計４個の永久磁石59a,59b,60a,60
b が固着されている。ここで永久磁石59a,59b は光軸方
向に２分割された二極着磁となっており、永久磁石60a,
60b は対物レンズホルダ52の回転方向に２分割された二
極着磁となっている。なおヨーク61はその下面で摺動軸
54を支持している。

【００６７】このような構成の本実施例においても、先
に説明した各実施例と同様に、光軸方向（摺動軸54の長
手方向）における対物レンズホルダ52の移動位置による
駆動感度変化を抑えることができ、安定した高いゲイン
を持つ駆動制御が実現できる。

【００６８】続いて図１６乃至図１８を用いて、本発明
の第４の実施例を説明する。図１６は本発明の第４の実
施例に係る電磁駆動装置であり、特に、光ディスク装置
の対物レンズ駆動装置に適用した例を示した斜視図、図
１７は図１６から外周のヨークを一部取り除いた場合の
斜視図、また図１８は対物レンズホルダの中心軸を通る
平面で切断した断面図である。

【００６９】本実施例が第3 の実施例と異なる点は、対
物レンズホルダに対するコイルの取り付け状態と、永久
磁石の磁極配置にある。すなわち本実施例では第１から
第３のコイル55,56,57はそれぞれ対物レンズホルダ52の
周囲に摺動軸54を中心に巻装配置され、その表面に第４
のコイル58a,58b,58c,58d が貼付されている。一方、ヨ
ーク61に取り付けられた２枚の永久磁石59,60 はその着
磁方向を対物レンズホルダ52の径方向に一致させてあ
る。対物レンズホルダ52が中立位置にある状態では、第
４のコイル58a,58b,58c,58d はその有効巻線部分が永久
磁石59,60 に対向する関係となっている。

【００７０】このような構成の本実施例においても、先
に説明した各実施例と同様に、光軸方向（摺動軸54の長
手方向）における対物レンズホルダ52の移動位置による
駆動感度変化を抑えることができ、安定した高いゲイン
を持つ駆動制御が実現できる。

【００７１】なお、本発明は上述の各実施例に限定され
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できることは言うまでもない。例えば、本発明
はムービングコイル方式に適用することも、ムービング
マグネット方式に適用することも可能である。また、磁
気回路の一部としてヨーク等を介在させることも可能で
ある。

【００７２】また、上記実施例では、第１のコイルには
駆動信号をハイパスフィルタを通して加え、また第２お
よび第３のコイルには駆動信号には駆動信号をローパス
フィルタを通して加え、これによって第１のコイルには
駆動信号の高域成分を、第２および第３のコイルには駆
動信号の低域成分を流している。しかしこの方法の他に
も、例えば、第１のコイルには駆動信号をハイパスフィ
ルタを通して高域成分のみを加え、第２のコイルには駆
動信号から第１のコイルに流す信号を差し引いた信号を
加えてもよい。また逆に、第２のコイルに駆動信号をロ
ーパスフイルタを通して低域成分のみを加え、第１のコ
イルには駆動信号から第２のコイルに流す信号を差し引
いた信号を加えてもよい。

【００７３】また、第１のコイルと第２のコイル、もし
くは第１のコイルと第３のコイルは、完全に密接して配
置されている必要はなく、上述した本発明の効果が期待
できる範囲であれば若干の隙間等を介して配置してもも
ちろんよい。

【００７４】もちろん、本発明の電磁駆動装置は上述し
た対物レンズ駆動装置への適用に限定されるものではな
く、電磁力により駆動されるあらゆる製品（例えば情報
記録再生装置など）への用途して利用できる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可動範囲の端部付近においても必要なゲインを確保し安
定な制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁駆動装置の第１の実施例であり、
光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に適用した例を示
す斜視図。

【図２】図１におけるコイル部分の断面図。

【図３】本発明の電磁駆動装置の制御系を示すブロック
図。

【図４】本発明の電磁駆動装置のコイルの駆動力および
従来の電磁駆動装置のコイルの駆動力の、可動範囲内で
の変化の様子を示すグラフの一例。

【図５】本発明の電磁駆動装置のオープンループ特性の
一例で、低域も高域も等しいゲインに設定した場合を示
すグラフ。

【図６】本発明の電磁駆動装置のオープンループ特性の
一例で、主として低い周波数の感度が低下した場合を示
すグラフ。

【図７】本発明の電磁駆動装置のオープンループ特性の
一例で、主として低い周波数の感度が上昇した場合を示
すグラフ。

【図８】第２および第３のコイルの変形例を示す断面
図。

【図９】第２および第３のコイルの変形例を示す断面
図。

【図１０】本発明の電磁駆動装置の第２の実施例であ
り、光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に適用した例
を示す斜視図。

【図１１】図１０におけるコイル部分の断面図。

【図１２】本発明の電磁駆動装置の第３の実施例であ
り、光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に適用した例
を示す斜視図。

【図１３】図１２から外周のヨークを取り除いた場合の
斜視図。

【図１４】図１３から２つの永久磁石を取り除いた場合
の斜視図。

【図１５】対物レンズホルダの中心軸を通る平面で切断
した断面図。

【図１６】本発明の電磁駆動装置の第４の実施例であ
り、光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に適用した例
を示す斜視図。

【図１７】図１６から外周のヨークを一部取り除いた場
合の斜視図。

【図１８】対物レンズホルダの中心軸を通る平面で切断
した断面図。

【図１９】従来の電磁駆動装置のうち対物レンズ駆動装
置を示す斜視図。

【図２０】図１９におけるコイル部分の断面図。

【図２１】従来の電磁駆動装置の制御系を示すブロック
図。

【図２２】従来の電磁駆動装置のオープンループ特性の
一例を示すグラフ。

【図２３】図２２に示す特性の駆動感度が低下した場合
を示すグラフ。

【符号の説明】

１…対物レンズ ２…対物レンズホルダ 3a，3b…板ばね ５…第１のコイル（駆動コイル） ６…第２のコイル（補助コイル） ７…第３のコイル（補助コイル） 8a，8b…永久磁石 11…ハイパスフィルタ 12…ローパスフィルタ 13a ，13b …パワーアンプ 20…第１のコイル（駆動コイル） 21…第２のコイル（補助コイル） 31…対物レンズ 32…対物レンズホルダ 34a ，34b …永久磁石 36a ，36b …第１のコイル（駆動コイル） 37a ，37b …第２のコイル（補助コイル） 38a ，38b …第３のコイル（補助コイル） 39a ，39b …第４のコイル 51…対物レンズ 52…対物レンズホルダ 56a ，56b …第１のコイル（駆動コイル） 57a ，57b …第２のコイル（補助コイル） 58a ，58b …第３のコイル（補助コイル） 59a ，59b ，60a ，60b …永久磁石

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石と、 磁気ギャップを介して前記永久磁石と対向配置される駆
   動コイルと、 前記永久磁石と前記駆動コイルとの電磁駆動力により所
   定の方向に駆動される被駆動体と、 前記駆動コイルの、前記被駆動体の駆動方向の少なくと
   も片側に配置され、前記永久磁石との電磁駆動力により
   前記被駆動体を前記所定の方向に駆動する補助コイル
   と、 を有することを特徴とする電磁駆動装置。
2. 【請求項２】前記補助コイルは、前記被駆動体の駆動方
   向の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記
   載の電磁駆動装置。
3. 【請求項３】前記補助コイルは、前記駆動コイルの一方
   の側に配置された第２の駆動コイルと、前記駆動コイル
   の他方の側に配置された第３の駆動コイルと、を有する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電磁駆動装
   置。
4. 【請求項４】前記補助コイルは、前記駆動コイルよりも
   前記被駆動体の駆動方向に大なる形状を有していること
   を特徴とする請求項１記載の電磁駆動装置。
5. 【請求項５】前記被駆動体の駆動信号のうちの高周波成
   分を入力して前記駆動コイルに与える第１の信号増幅手
   段と、前記被駆動体の駆動信号のうちの低周波成分を入
   力して前記補助コイルに与える第２の信号増幅手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の電磁駆動装
   置。
6. 【請求項６】永久磁石と、 磁気ギャップを介して前記永久磁石と対向配置される駆
   動コイルと、 前記永久磁石と前記駆動コイルとの電磁駆動力により所
   定の方向に駆動される対物レンズと、 前記駆動コイルの、前記対物レンズの駆動方向の少なく
   とも片側に配置され、前記永久磁石との電磁駆動力によ
   り前記対物レンズを前記所定の方向に駆動する補助コイ
   ルと、 を有することを特徴とする対物レンズ駆動装置。
7. 【請求項７】前記補助コイルは、前記対物レンズの駆動
   方向の両側に配置されていることを特徴とする請求項６
   記載の対物レンズ駆動装置。
8. 【請求項８】前記補助コイルは、前記駆動コイルの一方
   の側に配置された第２の駆動コイルと、前記駆動コイル
   の他方の側に配置された第３の駆動コイルと、を有する
   ことを特徴とする請求項６または７記載の対物レンズ駆
   動装置。
9. 【請求項９】前記補助コイルは、前記駆動コイルよりも
   前記対物レンズの駆動方向に大なる形状を有しているこ
   とを特徴とする請求項６記載の対物レンズ駆動装置。
10. 【請求項１０】前記対物レンズの駆動信号のうちの高周
    波成分を入力して前記駆動コイルに与える第１の信号増
    幅手段と、前記対物レンズの駆動信号のうちの低周波成
    分を入力して前記補助コイルに与える第２の信号増幅手
    段と、を有することを特徴とする請求項６記載の対物レ
    ンズ駆動装置。
11. 【請求項１１】前記所定の方向は、前記対物レンズの光
    軸方向であることを特徴とする請求項６記載の対物レン
    ズ駆動装置。