KR19980018212A - 대물 렌즈 구동 장치 및 이를 이용한 광디스크 장치 - Google Patents

대물 렌즈 구동 장치 및 이를 이용한 광디스크 장치 Download PDF

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KR19980018212A
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신로오 이누이
나오히또 오또시
가쯔히꼬 이즈미
미찌오 미우라
나오미쯔 구로다
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가나이 쯔도무
가부시끼가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
하시모또 야스고로오
가부시끼가이샤 히다찌 미디어 일렉트로닉스
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Abstract

대물 렌즈 구동 장치의 광디스크에 대한 대물 렌즈 추종성을 향상시키는 동시에 대물 렌즈 구동 장치의 박형 소형화를 실현하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 홀더(3)에 고정된 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(5)로 둘러싸여진 공간을 광빔(8)의 전부 또는 일부를 통과시키도록 구성한다.
또, 광 디스크 종류에 따라서 복수의 대물 렌즈를 절환하는 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 절환 동작 후에 있어서도 대물 렌즈를 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 미끄럼 이동축(6)을 중심으로 하여 자석(2)의 설치 방향으로 방사형으로 연장된 자성체(12-1 내지 12-4)를 렌즈 홀더(3)에 설치하는 동시에, 이 자성체는 자기 갭을 구성하는 면에 대해 수직인 면 내에서, 또 자기 갭의 외부에 위치하도록 구성한다. 즉 자성체(12-1 내지 12-4)가 렌즈 홀더(3)의 내면에서 또 내부 요크(9)의 상부에 위치하도록 구성한다.
또, 복수 종류의 광디스크에 대응하여 복수의 대물 렌즈를 절환하여 사용하는 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, FPC와 같은 급전 수단의 저항력에 기인하는 대물 렌즈의 위치 어긋남 발생을 방지한다. 그 실현을 위해, 자성체(12) 및 자석(2)이 미끄럼 이동축(6)의 축심에 대해 이루는 자기 회로 배치 각도(13)에 대해, 제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2)가 미끄럼 이동축(6)의 축심에 대해 이루는 대물 렌즈 배치 각도(20)를 소정량 어긋나게 배치한다.

Description

대물 렌즈 구동 장치 및 이를 이용한 광디스크 장치
광디스크 장치에 이용되는 대물 렌즈 구동 장치의 일예로서, 예를 들면 일본 실용 신안 공개 평2-35330호 공보에 기재된 것이 알려져 있다.
도9는 그 대물 렌즈 구동 장치의 구성을 도시한 것이다. 도10은 도9의 G-G선을 따라서 단면을 도시한 것이다. 도11은 도9의 화살표 H 방향으로부터 본 도면이다.
렌즈 홀더(3)에는 대물 렌즈(7)가 1개 고정 설치되어 있으며, 렌즈 홀더(3)는 미끄럼 이동 및 회전 가능하도록 대물 렌즈(7)의 광축 방향으로 거의 평행하게 설치된 미끄럼 이동축(6)에 안내 지지되어 있다. 렌즈 홀더(3)는 외주면에 포커스 코일(5)이 권취되어 있으며, 그 외주부에는 원주 방향으로 소정 간격으로 트래킹 코일(4)이 설치되어 있다. 이들 트래킹 코일(4) 및 포커스 코일(5)을 가로지르도록 자속을 발생시키기 위해 자석(2) 및 외부 요크(1) 및 내부 요크(9)로 이루어지는 자기 회로가 설치되어 있다. 트래킹 코일(4) 및 포커스 코일(5)에는 가요성 프린트 회로(이하, FPC)와 같은 급전 수단에 의해 전류가 공급된다. 포커스 제어시에는 포커스 코일(5)에 대해 정 혹은 역방향으로 전류를 보냄으로써 전자력이 미끄럼 이동축(6) 방향으로 작용하고, 광디스크 기록면의 흔들림에 대응하여 대물 렌즈(7)를 광축 방향으로 작동시키고, 광빔(8)의 스폿을 광디스크 기록면 상에 추종시킬 수 있다. 트래킹 제어시에는 각 트래킹 코일(4)에 정 또는 역방향으로 전류를 보냄으로써 전자력이 미끄럼 이동축(6) 주위에 회전 우력으로서 작용하고, 광디스크 트랙의 편심에 대해 광빔(8)의 스폿을 추종시킬 수 있다.
다음에 일본 특허 공고 평7-31814호 공보에 기재된 대물 렌즈 구동 장치를 예로 들어 종래의 대물 렌즈 구동 장치에 있어서의 자기 스프링 구성에 대해 설명한다.
도12 및 도13은 종래의 CD 장치나 CD-ROM 장치에 사용되고 있는 대물 렌즈를 1개 탑재한 대물 렌즈 구동 장치의 구성을 도시한 것으로, 도12는 구성 설명도, 도13은 도12의 K-K 선에 따른 단면도이다.
도12 및 도13에 있어서, 21은 광빔을 집광하는 대물 렌즈, 22는 렌즈 홀더, 28-1, 2는 포커스 코일, 29-1, 2는 트래킹 코일, 25는 미끄럼 이동축, 23은 내부 요크, 24는 외부 요크, 26-1, 2는 포커스 자석, 27-1, 2는 트래킹 자석, 30-1, 2는 대물 렌즈를 위치 결정하기 위한 자성체이다.
포커스 자석(26-1, 2)은 높이 방향으로 2극 착자되고, 트래킹 자석(27-1, 2)은 주위 방향으로 2극 착자되어 있다. 여기에서, 포커스 자석(26-1, 2)에 대향하고 있는 자성체(30-1, 2) 부근의 주위 방향의 자속 밀도 분포는 자석 중심에서 최대가 되므로, 자성체(30-1, 2)는 포커스 자석 중심에 대향하는 위치에서 자기적으로 균형이 잡히며 안정되게 된다. 또 높이 방향 자속의 흐름을 보면, 포커스 자석(26-1, 2)의 N극→자성체(30-1, 2)→S극→N극과 자기 루프를 구성하도록 자성체(30-1, 2)는 포커스 자석(26-1, 2)의 N, S극 경계 부근에서 자기적 균형을 발생하여 안정되게 한다. 따라서, 대물 렌즈(21)는 미끄럼 이동축(25)에 대해 회전 방향(트래킹 방향) 및 높이 방향(포커스 방향)에 있어서 자기적 균형에 의해 안정되게 위치 결정된다.
근래, 광디스크 장치로부터 데이타 전송 속도를 올리기 위해 광디스크 회전수를 높이는 방법이 채용되고 있다. 그 때문에 대물 렌즈 구동 장치의 대물 렌즈 광디스크 기록면의 흔들림이나 트랙 편심에 대한 대물 렌즈의 추종성을 높일 필요가 생기고 있다. 특히, 트랙의 편심에 의한 왜곡 가속도는 회전수의 제곱에 비례하므로 비약적으로 커지며, 트래킹 방향의 대물 렌즈의 추종성을 높이는 것이 필요하다. 대물 렌즈의 추종성을 높이는 방법으로서 자기 회로의 갭에 있어서의 코일의 전자력을 크게 하는 방법이 고려된다. 코일 전자력을 크게 하기 위해서는 자기 회로의 갭 내의 코일 유효 선소부를 길게 하면 된다. 그러나, 도9 내지 도11에서 도시한 바와 같은 상기 제1의 종래예의 대물 렌즈 구동 장치에서는 트래킹 코일(4)의 미끄럼 이동축 방향의 최하부가 포커스 코일(5)의 최하부와 같은 높이이다. 그 때문에, 코일 유효 선소부를 길게 할 때 코일에 의해 광빔(8)이 차단되는 일이 없도록 하기 위해서는 광빔(8)을 미끄럼 이동축 방향으로 포커스 코일(5) 및 트래킹 코일(4)의 하측을 통과하도록 배치하든지 혹은 대물 렌즈(7)의 광축 방향으로부터 입사하게 된다. 그 결과 대물 렌즈 구동 장치가 두꺼워지며, 이에 수반하는 광디스크 장치도 대형화된다. 또, 대물 렌즈 구동 장치에 있어서의 대물 렌즈의 광디스크 기록면의 흔들림이나 트랙의 편심에 대한 대물 렌즈의 추종성을 향상시키는 동시에, 광디스크 장치의 소형화도 요구되고 있으므로, 대물 렌즈 구동 장치의 박형 소형화도 요구되고 있다. 상술한 종래의 제1 대물 렌즈 구동 장치의 구성에서는 대물 렌즈의 추종성을 향상시키려 하면 대물 렌즈 구동 장치가 두꺼워지며, 대물 렌즈의 추종성 향상과 대물 렌즈 구동 장치의 박형 소형화라는 요구를 동시에 만족할 수 없다는 과제가 있다.
본 발명에 있어서는 광빔을 광디스크 상에 집광시키는 대물 렌즈와, 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 구동하기 위한 포커스 코일과, 대물 렌즈를 광디스크의 반경 방향으로 구동하기 위한 트래킹 코일과, 대물 렌즈와 포커스 코일과 트래킹 코일을 유지하는 렌즈 홀더로 이루어지는 가동부와, 대물 렌즈의 광축 방향과 거의 평행하게 설치되는 가동부를 안내하는 미끄럼 이동축과, 포커스 코일 및 트래킹 코일에 작용시키는 자속을 발생하는 자기 회로와, 광빔을 대물 렌즈의 광축 방향으로 변환하는 미러를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 트래킹 코일을 미끄럼 이동축을 기준으로 하여 대물 렌즈보다도 반경 방향 외측에 배치하고, 미러에 입사하는 광빔의 전부 또는 일부가 서로 인접하는 트래킹 코일과 포커스 코일로 둘러싸여진 공간을 통과하도록 구성함으로써 광디스크로의 추종성을 향상시키는 동시에 대물 렌즈 구동 장치의 박형 소형화를 실현할 수 있다.
또, 최근에는 고기록 밀도이면서 기판 두께가 다른 광디스크의 규격도 발표되고, CD나 CD-ROM의 재생은 물론, 이들의 고기록 밀도의 광디스크도 재생할 수 있는 광디스크 장치가 요구되기 시작했다. 그래서, 이들 기록 밀도 또는 기판 두께가 다른 2종류의 광디스크에 대응시키기 위해서는 각각의 광디스크에 대응한 2종류의 대물 렌즈를 설치하고, 광디스크의 종류에 따라서 대물 렌즈를 절환하는 방식의 대물 렌즈 구동 장치가 고려된다. 그 때, 상기 제2의 종래예와 같은 자기 회로 및 위치 결정 구성에서는 대물 렌즈의 절환 동작에 따라 코일, 자석, 자성체를 동일 원주 위에 배치하여 자기 회로를 형성해야만하고, 대물 렌즈 구동 장치의 형상이 커져 버린다는 과제가 생긴다. 또, 자기 회로의 공통화를 도모하는 일이 어렵고, 전용화에 의한 부품 갯수의 증대가 고려된다.
본 발명은 상기 과제를 해소하기 위해 이루어진 것으로 대물 렌즈 절환 기구를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 대물 렌즈 절환 후에 있어서도 포커스 방향 및 트래킹 방향의 위치를 재현성 좋게 게다가 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있고, 부품 갯수를 줄여서 저비용화를 도모할 수 있는 대물 렌즈 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
그 때문에, 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치는 기록 밀도가 다른 2종류의 광디스크에 대응하고, 광빔을 디스크에 집광하기 위한 각각의 광디스크에 적합한 2종류의 대물 렌즈와, 포커스 및 트래킹 방향으로 구동하기 위한 포커스 코일 및 트래킹 코일과 자성체를 유지하는 렌즈 홀더를 구비하고, 렌즈 홀더를 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 각각 미끄럼 이동, 회전시키기 위한 미끄럼 이동축을 구비하고, 또, 코일에 대향하여 자기 갭을 갖고 고정 배치된 자석 및 요크를 구비하여 코일에 자속을 부여하도록 구성하고, 자성체를 자기 갭을 구성하는 면에 대해 수직인 면 내에서, 또 자기 갭의 외부에 대략 방사형으로 배치하여 자기 회로의 누설 자속으로 자기 스프링을 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
일반적으로 대물 렌즈 구동 장치에 있어서는 렌즈 홀더, 코일 등으로 이루어지는 가동부에 전류를 공급하기 위한 FPC 등의 급전 수단을 갖는다. 대물 렌즈 절환 기구를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서는 이 급전 수단이 대물 렌즈 절환 동작과 연동하여 크게 변형하게 된다. 급전 수단의 변형 상태로부터 초기 상태로의 복원력은 대물 렌즈 절환 동작량에 비례하여 가동부에 작용하게 된다. 그 때문에, 대물 렌즈 구동 장치를 더욱 소형화하기 위해 대물 렌즈 절환 각도를 크게 설정하면 할 수록 자기 스프링의 중립 위치로의 복원력에 대해 급전 수단에 의한 복원력의 영향은 무시할 수 없는 상태가 되며, 대물 렌즈의 위치 결정 정밀도가 열화한다는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 복수의 대물 렌즈를 탑재하고, 대물 렌즈 절환 기구를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 급전 수단의 복원력에 의한 대물 렌즈의 위치 결정 정밀도의 열화를 해소하는 것을 목적으로 하고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 광빔을 집광하기 위한 복수의 대물 렌즈와, 대물 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더와, 대물 렌즈를 포커스 방향으로 구동하기 위해 렌즈 홀더에 설치된 포커스 코일과, 대물 렌즈를 트래킹 방향으로 구동하기 위해 렌즈 홀더에 설치된 트래킹 코일과, 렌즈 홀더를 미끄럼 이동 및 회전 가능하도록 안내하는 미끄럼 이동축과, 포커스 코일 및 트래킹 코일이 삽입되는 자기 갭을 갖는 자기 회로를 형성하는 요크 및 복수의 자석을 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 렌즈 홀더 상에 미끄럼 이동축을 중심으로 방사형으로 배치, 혹은 형성된 자성체를 설치하고, 자성체의 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도에 대해 대물 렌즈의 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도를 다르게 설정한다.
도1은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제1 실시 형태를 도시한 구성 설명도.
도2는 도1의 A-A 선에 있어서의 구성 단면도.
도3은 도1의 화살표 B 방향으로부터 본 구성 설명도.
도4는 본 발명의 대물 렌즈 구동 장치의 제2 실시 형태를 도시한 구성 설명도.
도5는 도4의 화살표 D 방향으로부터 본 구성 설명도.
도6은 본 발명의 실시 형태의 상태 설명도.
도7은 도6의 화살표 F 방향으로부터 본 구성 설명도.
도8은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제3 실시 형태를 도시한 구성 설명도.
도9는 종래 대물 렌즈 구동 장치의 일예를 도시한 구성 설명도.
도10은 도9의 G-G 선에 있어서의 구성 단면도.
도11은 도9의 화살표 H 방향으로부터 본 구성 설명도.
도12는 종래의 대물 렌즈 구동 장치의 다른 실시예를 도시한 구성 설명도.
도13은 도12의 K-K 선에 있어서의 구성 단면도.
도14는 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제4 및 제7의 실시 형태를 도시한 구성 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시한 도면.
도15는 도14의 I-I 선에 있어서의 단면도.
도16은 도14의 J-J 선에 있어서의 단면도.
도17은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제4 및 제7 실시 형태의 구성 설명도이며, 2종류 중 다른 쪽 종류의 광디스크에 대응한 제2 대물 렌즈(7-2)를 선택한 상태를 도시한 도면.
도18은 도14의 I-I 선에 있어서의 단면도이며, 카트리지에 장착된 광디스크를 사용하는 경우의 상태를 도시한 도면.
도19는 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제4 및 제7 실시 형태를 도시한 구성 분해 사시도.
도20은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제4 및 제7 실시 형태의 상태 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시한 도면.
도21은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제4 및 제7 실시 형태를 도시한 상태 설명도이며, 2종류 중 다른 쪽 종류의 광디스크에 대응한 제2 대물 렌즈(7-2)를 선택한 상태를 도시한 도면.
도22는 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제8 실시 형태를 도시한 구성 설명도.
도23은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제5 및 제9 실시 형태를 도시한 구성 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태인 도면.
도24는 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제6 및 제10 실시 형태를 도시한 구성 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태인 도면.
도25는 도14의 대물 렌즈 구동 장치에 있어서의 트래킹 방향의 필요 토오크를 도시한 설명도.
도26은 도14의 대물 렌즈 구동 장치에 있어서의 포커스 방향의 힘을 도시한 설명도.
도27은 내부 요크의 절결 단부의 형상도.
도28은 도14의 대물 렌즈 구동 장치에 있어서의 포커스 방향의 높이 변화가 트래킹 방향 변위에 미치는 영향을 설명하는 설명도.
도29는 도28의 특성 개선을 설명하는 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 외부 요크
2 : 자석
3 : 렌즈 홀더
4 : 트래킹 코일
5 : 포커스 코일
7, 7-1, 7-2 : 대물 렌즈
8 : 광 빔
9 : 내부 요크
10 : 미러
12-1 내지 12-4 : 자성체
이하, 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
먼저 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제1 실시 형태에 대해 설명한다.
도1은 본 발명에 의한 제1 실시 형태를 도시한 구성 설명도이다. 도2는 도1의 A-A선에 따라서 단면을 도시한 것이다. 도3은 도1의 화살표 B 방향으로부터 본 도면이다.
도1에 있어서, 렌즈 홀더(3)에는 대물 렌즈(7)가 1개 고정 설치되어 있으며, 렌즈 홀더(3)는 미끄럼 이동하면서 회전 가능하도록 대물 렌즈(7)의 광축 방향에 거의 평행하게 설치된 미끄럼 이동축(6)에 안내 지지되어 있다. 렌즈 홀더(3)에는 외주면에 포커스 코일(5)이 권취되어 있으며, 그 외주부에는 원주 방향으로 대략 90°간격으로 트래킹 코일(4)이 거의 동심원형으로 설치되어 있다. 이 때 트래킹 코일(4)의 최하부는 도2 또는 도3에 도시한 바와 같이 포커스 코일(5)의 최하부보다도 미러(10)측이 되도록 설치되어 있다. 이들 트래킹 코일(4) 및 포커스 코일(5)을 가로지르도록 자속을 발생시키기 위해 자석(2) 및 외부 요크(9) 및 내부 요크(9)로 이루어지는 자기 회로가 설치되어 있다.
이상의 구성에 있어서, 광빔(8)은 일부가 대물 렌즈 구동 장치의 측면으로부터 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(5)에 의해 둘러싸이는 공간(다른 견해로 보면 대물 렌즈 광축 방향의 트래킹 코일 치수 내의 공간)을 통과한 후, 미러(10)에 입사하고 미러(10)에 의해 대물 렌즈(7)의 광축 방향으로 변환된다. 포커스 제어시에는 포커스 코일(5)에 대해 정 혹은 역방향으로 전류를 흘림으로써, 자기 회로의 갭에 있어서 전자력이 미끄럼 이동축(6)의 방향으로 작용하고, 광디스크 기록면의 흔들림에 대응하여 대물 렌즈(7)를 광축 방향으로 동작시키고, 광빔(8)의 스폿을 광디스크 기록면 상에 추종시킬 수 있다. 트래킹 제어시에는 각 트래킹 코일(4)에 정 또는 역방향으로 전류를 보냄으로써 자기 회로의 갭에 있어서 전자력이 미끄럼 이동축(6) 주위에 회전 우력으로서 작용하고, 광디스크의 트랙 편심에 대해 광빔(8)의 스폿을 추종시킬 수 있다. 트래킹 코일(4)의 자기 회로의 갭 내의 유효 선소부의 길이, 즉 트래킹 코일(4)의 미끄럼 이동축 방향의 높이가 높을 수록 트래킹 코일(4)의 구동력이 커진다. 이에 의해 대물 렌즈 구동 장치의 광디스크 트랙의 편심에 대한 대물 렌즈(7)의 추종성을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 대물 렌즈 구동 장치에서는 트래킹 코일(4)의 최하부를 포커스 코일(5)의 최하부보다도 미끄럼 이동 방향으로 하부가 되도록 구성하고, 광빔(8)의 일부를 대물 렌즈 구동 장치의 측면으로부터 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(5)에 의해 둘러싸이는 공간을 통과시키므로써 대물 렌즈 구동 장치의 박형화를 도모할 수 있다. 또, 트래킹 코일(4)의 자속과 얽히는 유효 선소부를 길게 확보할 수 있으므로 구동력을 크게 할 수 있고, 광디스크를 고속 회전시키는 경우의 추종성을 향상시킬 수 있다.
다음에 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
도4는 제2 실시 형태를 도시한 구성 설명도이다. 도5는 도4의 화살표 D 방향으로부터 본 도면이다. 도6은 본 실시 형태의 상태 설명도이다. 도7은 도6의 화살표 F 방향으로부터 본 도면이다.
도4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 제1 대물 렌즈(7-1)와 제2 대물 렌즈(7-2)를 대략 90°간격으로 렌즈 홀더(3)에 설치되어 있는 점이 상술한 제1 실시 형태와 다른 점이며, 다른 구성은 마찬가지이므로 상세한 설명은 생략한다. 도면에 있어서 제1 대물 렌즈(7-1) 및 제2 대물 렌즈(7-2)는 각각 다른 종류의 광디스크(예를 들면 DVD와 CD)에 대응하는 것이다. 광디스크의 종류에 따라서 대물 렌즈를 절환하므로써, 하나의 대물 렌즈 구동 장치에서 다른 종류의 광디스크에 대응할 수 있다. 대물 렌즈의 절환은 트래킹 코일(4)에 펄스형의 전류를 보냄으로써 행한다. 도4는 2종류 중 한 종류의 광디스크(예를 들면 DVD)에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)가 선택된 상태를, 또 도6은 2종류 중 이미 한 종류의 광디스크(예를 들면 CD)에 대응한 제2 대물 렌즈(7-2)가 선택된 상태를 도시하고 있다. 도5 또는 도7에 도시한 바와 같이, 2종류의 광디스크에 대응하여 제1 대물 렌즈(7-1)와 제2 대물 렌즈(7-2)를 절환하여 어느 쪽의 대물 렌즈가 선택된 상태라도 광빔(8)의 일부는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 대물 렌즈 구동 장치의 측면으로부터 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(5)에 의해 둘러싸이는 공간을 통과시킬 수 있고, 대물 렌즈 구동 장치의 박형화를 도모할 수 있다. 또, 트래킹 코일의 자속과 얽히는 유효 선소부를 길게 확보할 수 있으므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로 구동력을 크게 할 수 있고, 광디스크를 고속 회전시키는 경우의 추종성을 향상시킬 수 있다.
다음에 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제3 실시 형태에 대해 설명한다.
도8은 본 발명에 의한 제3 실시 형태를 도시한 구성 설명도이다. 제3 실시예의 주요 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지지만, 도8에 도시한 바와 같이 광빔(8)의 전부를 대물 렌즈 구동 장치의 측면으로부터 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(4)에 의해 둘러싸이는 공간을 통과시키는 구성으로 되어 있는 점이 상술한 제1 실시 형태와 다른 점이다. 광빔(8)의 전부가 제1 실시 형태와 마찬가지로 대물 렌즈 구동 장치의 측면으로부터 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(5)에 의해 둘러싸이는 공간을 통과시킬 수 있고, 대물 렌즈 구동 장치의 박형화를 도모할 수 있다. 또, 트래킹 코일(4)의 자속과 얽히는 유효 선소부를 길게 확보할 수 있으므로, 구동력을 크게 할 수 있고, 광디스크를 고속 회전시키는 경우의 추종성을 향상시킬 수 있고, 제3 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또, 제3 실시 형태에 있어서도 제2 실시 형태와 마찬가지로 제1 대물 렌즈와 제2 대물 렌즈의 2개를 렌즈 홀더에 설치할 수 있으므로, 제2 실시 형태도 같은 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 대물 렌즈 구동 장치에 있어서 광빔(8)의 전부 또는 일부를 렌즈 홀더(3)에 고정된 서로 인접하는 트래킹 코일(4)과 포커스 코일(5)로 둘러싸여진 공간을 통과시키므로써, 간단한 구성으로 대물 렌즈의 광디스크로의 추종성 향상과 대물 렌즈 구동 장치의 박형 소형화를 동시에 실현할 수 있다.
다음에, 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제4 실시 형태에 대해 설명한다.
도14는 제4 실시 형태의 구성 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시하고 있다. 도15는 도12의 I-I 선에 따른 단면을 도시한 것이다. 도16은 도14의 J-J 선에 따른 단면을 도시한 것이다. 도17은 2종류 중 다른 쪽 종류의 광디스크에 대응한 제2 대물 렌즈(7-2)를 선택한 상태를 도시하고 있다.
도14 내지 도17에 있어서, 1은 외부 요크, 2는 자석, 3은 렌즈 홀더, 4는 트래킹 코일, 5는 포커스 코일, 6은 미끄럼 이동축, 7-1은 제1 대물 렌즈, 7-2는 제2 대물 렌즈, 9는 내부 요크, 12-1, 2, 3, 4는 자성체이다.
제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2)를 대략 90도 간격으로 유지하는 렌즈 홀더(3)는 미끄럼 이동축(6)에 대해 회전 및 미끄럼 이동 가능하게 부착되어 있다. 렌즈 홀더(3)는 미끄럼 이동축(6)에 대해 높이 방향으로 구동하기 위한 1개의 포커스 코일(5)과, 회전 방향으로 구동하기 위한 4개의 대략 90도 간격 배치의 트래킹 코일(4)을 유지하고, 또, 4개의 직사각형 판의 자성체(12-1 내지 12-4)를 미끄럼 이동축(6)의 편심에 대해 대략 방사형으로 대략 90도 간격으로 유지하여 가동부를 구성한다.
또, 포커스 코일(5) 및 트래킹 코일(4)의 내주측에, 내부 요크(9)를 고정 배치하고, 포커스 코일(5) 및 트래킹 코일(4)의 외주측에 대략 90도 간격으로 단극 착자한 자석(2) 및 외부 요크(1)를 고정 설치함으로써, 자석(2)→트래킹 코일(4)→포커스 코일(5)→내부 요크(9)→외부 요크(1)→자석(2)과 양 코일에 자속을 부여하도록 자기 루프를 형성한 자기 회로를 구성하고 있다. 또, 상기 광빔(8)을 제1 대물 렌즈(7-1) 또는 제2 대물 렌즈(7-2)로 유도하기 위해 내부 요크(9)에는 절결부를 설치하고 있으며, 광빔(8)은 내부 요크(9)의 절결부 사이를 통과한다. 또, 자기 회로를 대칭으로 하기 위해 반대측의 내부 요크부에도 마찬가지로 절결부를 설치하고 있다. 여기에서, 각 자성체(12-1 내지 12-4)는 내부 요크(9)의 상방에서 렌즈 홀더(3)의 하면에 유지되고 있다.
상기한 구성에 의한 자기 회로에서는 자석(2)에 대향하여 내부 요크(9)의 상방에 있어서의 회전 방향(트래킹 방향)의 자속 밀도 분포는 자석(2)의 중심부에서 최대가 된다. 따라서, 대략 방사형으로 배치된 각 자성체(12-1 내지 12-4)는 각각 각 자석(2)의 중심을 향하는 위치로 끌리므로, 도14에 도시한 바와 같은 위치 관계에서 자기적으로 균형이 잡히며, 제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2)를 회전 방향(트래킹 방향)으로 안정되게 위치 결정할 수 있다. 또, 각 자성체(12-1 내지 12-4)는 렌즈 홀더(3)와 일체 성형하므로써 보다 고정밀도인 위치 결정을 행할 수 있다.
도25는 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서, 렌즈 홀더(3)의 회전각θ와 렌즈 홀더(3)를 회전시키는 데 필요한 토오크(T)와의 관계를 도시한 것이다. 도14의 상태는 횡축의 회전각이 0°인 때에 대응하고 있으며, 도17의 상태는 제2 대물 렌즈(7-2)로 절환한 때의 위치에서 회전각이 90°에 대응한다. 회전각이 45°부근은 토오크의 부호가 반전하는 불안정한 영역으로서, 이 영역을 넘으면 다음 자성체 쪽이 끌리고, 회전각이 90°위치에서 다시 자기적 균형이 안정된 위치가 된다.
따라서, 실제 대물 렌즈의 절환은 제1 대물 렌즈(7-1)가 선택된 도14의 상태로부터 트랭킹 코일(4)에 펄스적으로 전류를 가해 렌즈 홀더(3)를 45°이상 회전시켜 줌으로써, 도25에서 도시한 힘의 관계에 따라서 도17의 상태 즉 제2 대물 렌즈(7-2)가 선택된 상태로 절환되며, 신뢰성이 높은 절환 동작을 행할 수 있고, 또, 위치도 고정밀도로 결정할 수 있다. 여기에서, 열십자형 배치의 자성체(12-1 내지 12-4)의 판 두께를 변경함으로써, 도25의 직선 부분의 기울기로 표시되는 자기 스프링의 스프링 정수를 변경할 수 있다.
도26은 포커스 방향으로 렌즈 홀더(3)를 미끄럼 이동시키기 위한 필요한 힘과 렌즈 홀더(3)의 높이의 관계를 도시한 것이다. 횡축은 렌즈 홀더(3)의 높이 H, 종축은 필요한 힘 F이다.
각 자성체(12-1 내지 12-4)와 자석(2)이 도14와 같은 위치 관계에 있을 때, 자성체(12-1 내지 12-4)는 h1의 높이에서 자기적으로 균형이 잡힌다. 이 때, 도26에 도시한 바와 같이 힘 F와 높이(변위) H의 관계는 상기 회전 방향과 같이 선형으로 변화하고, 직선 부분의 기울기로 표시되는 자기 스프링의 스프링 정수는 렌즈 홀더(3)의 미끄럼 이동 방향(포커스 방향)으로의 자성체(12-1 내지 12-4)의 각 부재의 투영 면적에 의존한다는 사실이 실험적으로 알려져 있다. 따라서, 서보 시스템 등의 조건으로부터 자성체(12-1 내지 12-4)의 형상을 최적으로 결정할 수 있다.
도27의 (a), (b)는 제4 실시 형태의 자기 회로에 있어서, 자성체(12-1 내지 12-4)와 그에 대향하는 내부 요크(9)의 형상을 도시한 도면이다. 상기 자기 회로에 있어서는 자성체(12-1 내지 12-4)에 대향하는 내부 요크(9)의 절결부의 모서리부(31)가 도27의 (a)에 도시한 바와 같이 모서리 형상이면, 그 모서리부(27)의 능선에 자속이 집중하고 자속 밀도가 높아지는 경향이 있다. 이 때, 포커스 방향으로 렌즈 홀더(3)를 미끄럼 이동시켜서 자성체(12-1 내지 12-4)를 내부 요크(9)의 절결부의 모서리부(31)에 접근시키면, 모서리부(31)에 가장 가까운 자성체(12-1, 12-3)는 화살표 S로 도시한 바와 같이 자속 밀도가 높은 내부 요크(9)의 모서리부에 약간이지만 끌려 버린다. 도28은 이 현상을 설명한 도면으로, 종축은 렌즈 홀더(3)의 포커스 방향의 높이, 횡축은 렌즈 홀더(3)의 트래킹 방향의 변위량을 도시한 도면이다. 렌즈 홀더(3)의 포커스 방향의 높이를 낮추어 가면, 렌즈 홀더(3)는 트래킹 방향으로 변위하여 가는 것을 알 수 있다. 변위 방향은 자성체(12-1, 12-3)의 중심선이 내부 요크(9)의 절결부의 모서리부(31)로 끌리는 방향이다. 이와 같은 현상이 일어나면 트래킹 방향의 서보에 대해 외란이 증대한다.
한편, 자성체(12-1 내지 12-4)에 대면하는 내부 요크(9)의 절결부의 모서리부를 도27의 (b)에 도시한 바와 같이 R형상(R0 내지 R2)으로 하면, 그 근방에 있어서의 자속 분포는 모서리형상시의 근방에 비해 밀도가 저하한다는 사실이 실험적으로 알려져 있다. 따라서, 자성체(12-1 내지 12-4)가 내부 요크(9)의 절결부 R형상부(32)에 가까워져도 자성체(12-1, 12-3)는 상기 R형상부(32)로 끌리는 일은 사라진다. 도29는 이 현상을 설명한 도면으로 종축은 렌즈 홀더(3)의 포커스 방향의 높이, 횡축은 렌즈 홀더(3)의 트래킹 방향의 변위량을 도시한 도면이다. 내부 요크(9)의 절결부의 모서리부를 도27의 (b)에 도시한 바와 같이 R형상(R0 내지 R2)으로 함으로써 렌즈 홀더(3)를 포커스 방향으로 상하 이동시켜도 렌즈 홀더(3)는 트래킹 방향으로 거의 변위하지 않게 된다. 따라서 상기 구성에 따르면, 고정밀도의 트래킹 서보를 실현할 수 있고, 신뢰성이 좋은 구동 장치를 실현할 수 있다.
또, 도27의 (c)에 도시한 바와 같이, 자성체(12-1 내지 12-4)에 대향하는 내부 요크(9)를 충분히 길게 하여 오버랩량을 크게 하는, 즉 자성체(12-1 내지 12-4)가 내부 요크(9) 절결부 근방의 자속의 영향을 받지 않는 구성으로 함으로써 도29와 같은 효과를 얻을 수 있다.
도23은 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제5 실시 형태의 구성 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시하고 있다. 또, 도23에 있어서, 상기 제4 실시 형태와 동일한 것에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
본 제5 실시 형태가 상기 제4 실시 형태와 다른 점은 제4 실시 형태에서는 4개의 자성체(12-1 내지 12-4)였던 것을 본 실시 형태에서는 대략 열십자형상의 판형의 1개의 자성체(12)로 치환한 점에 있다. 이와 같이, 제4 실시 형태의 4개의 자성체(12-1 내지 12-4)를 1개의 대략 열십자형 자성체(12)로 치환한 구성으로 해도, 제4 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있고, 또 자성체 부품 갯수를 저감할 수 있다.
도24는 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제6 실시 형태의 구성 설명도이며, 2종류 중 한 종류의 광디스크에 대응한 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시하고 있다. 또, 도24에 있어서, 상기 제5 실시 형태와 동일한 것에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
본 실시 형태의 구성은, 상기 제5 실시 형태의 구성과 대략 같지만, 본 실시 형태에 따른 대략 열십자형 형상을 한 자성체(12)에는 그 4개의 각 부재에 대물 렌즈에 입사하는 광빔의 통과 경로를 확보하기 위한 절결이 설치되어 있는 점이 제2 실시 형태와 다르다. 이와 같은 구성을 취하는 본 실시 형태에서는 먼저 제5 실시 형태와 동등한 효과를 이루는 외에, 고기록 밀도의 광디스크에 적응한 개구경이 큰 대물 렌즈를 대물 렌즈 구동 장치의 소형화를 저해하는 일 없이 부착이 가능해진다.
또, 상기 제4 실시 형태에 있어서도, 4개의 자성체(12-1 내지 12-4)에 대물 렌즈에 입사하는 광빔의 통과 경로를 확보하기 위한 절결을 설치하면, 제6 실시 형태와 마찬가지로, 고기록 밀도의 광디스크에 적응한 개구경이 큰 대물 렌즈를 대물 렌즈 구동 장치의 소형화를 저해하는 일 없이 부착 가능해지는 것은 물론이다.
이상과 같이, 제4 내지 제6의 각 실시 형태에 있어서는 2종류의 광디스크에 대응하는 2종류의 대물 렌즈를 절환하는 기구를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 자성체를 자기 갭을 구성하는 면에 대해 수직인 면 내에서, 또 자기 갭의 외부에 대략 방사형으로 배치하고, 자기 회로의 누설 자속을 이용하여 자기 스프링을 구성함으로써 대물 렌즈 절환 후에 있어서도 포커스 방향 및 트래킹 방향의 위치를 재현성 좋게, 게다가 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 또, 부품 갯수를 줄여서 저비용화를 도모할 수 있다.
다음에, 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제7 실시 형태에 대해 설명한다.
도14는 제7 실시 형태를 도시한 구성 설명도이며, 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시하고 있다. 도15는 도14의 I-I 선에 있어서의 단면도이며, 도16은 도14의 J-J 선에 있어서의 단면도이다. 도17은 도14와는 다른 제2 대물 렌즈(7-2)를 선택한 상태를 도시한 구성 설명도이다. 도18은 도14의 I-I 선에 있어서의 단면도이며, 광디스크를 카트리지에 내장하여 사용하는 경우의 상태를 도시하고 있다. 도19는 본 실시 형태의 구성 분해 사시도이다. 도20은 본 실시 형태의 상태 설명도이며, 제1 대물 렌즈(7-1)를 선택한 상태를 도시하고 있다. 도21은 제2 대물 렌즈(7-2)를 선택한 상태를 도시한 상태 설명도이다.
도14 내지 도19에 있어서, 제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2), 자성체(12), 포커스 코일(5), 트래킹 코일(4)은 미끄럼 이동축(6) 주위에 미끄럼 이동 및 회전 가능한 렌즈 홀더(3) 상에 적재되어 가동부를 형성하고 있다. 이 가동부의 최대 길이(15)는 도18에 도시한 바와 같이 대응하는 카트리지 개구부(17)보다 작아지도록 구성되어 있으며, 도14에 도시한 바와 같이 제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2)는 미끄럼 이동축(7-2)의 축심 주위에 렌즈 배치 각도(20)를 이루도록 설치되어 있다. 이 경우의 대물 렌즈 배치 각도(20)는 대략 90°보다 작은 각도로 어긋나게 설정되어 있다. 4개의 자성체(12-1 내지 4)는 미끄럼 이동축(6)의 축심을 중심으로 방사형으로 대략 90°간격으로 배치되어 있다. 외부 요크(1), 내부 요크(9), 자석(2)은 자기 회로를 형성하고 있으며, 포커스 코일(5) 및 4개의 트래킹 코일(4)과 대향하는 4개의 자석(2)은 반경 방향으로 착자되고, 자성체(12)의 배치 각도와 대략 동일 각도의 자기 회로 배치 각도(13)를 이루도록 구성되어 있다. 자성체(12) 주변의 주위 방향의 자속 밀도 분포는 대향하는 자석(2) 중심 부근에서 최대로 되므로, 자성체(12)는 자석(2)의 중심 위치에 대향하는 부근에서 자기적으로 균형이 잡히고 안정되게 된다. 또, 높이 방향의 자속 흐름이 자석(2)→자성체(12)→내부 요크(9)→외부 요크(1)→자석(2)으로 자기 루프를 구성하도록, 자성체(12)는 내부 요크(9)의 상방에서 자기적 균형을 발생해 안정되게 된다. 이에 의해, 가동부 전체 및 제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2)는 자성체(12)와 자기 회로가 형성하는 자기 스프링에 의해 안정되고도 고정밀도로 위치 결정되어 있다. FPC(11)는 단면 형상이 대략 U자형상으로 이루어지도록 외부 요크(1)와 가동부를 연결하고 있다. FPC(11)를 경유하여 포커스 코일(5), 트래킹 코일(4)에 소정의 전류를 공급함으로써, 자기 회로 내의 각 코일은 플레밍력이라 불려지는 구동력을 얻을 수 있고, 렌즈 홀더(3)와 일체가 된 제1 대물 렌즈(7-1), 제2 대물 렌즈(7-2)는 미끄럼 이동축(6)의 높이 방향 및 주위 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그 결과, 미러(10)로부터 제1 대물 렌즈(7-1)에 입사하는 광속을 도시하지 않은 광디스크 상에 집광하는 것을 가능하게 하고 있다. 제1 대물 렌즈(7-1)에서는 집광할 수 없는 광디스크가 장착된 경우에 있어서는 트래킹 코일(4)에 순간적으로 직사각형 파형의 전류를 가함으로써, 도17에 도시한 바와 같이 제2 대물 렌즈(7-2)를 미러(10) 바로 위에 배치시키도록 회전 이동시키고, 이 제2 대물 렌즈(7-2)를 이용함으로써 광디스크에 집광하는 것을 가능하게 하고 있다.
다음에 도20 내지 도21을 이용하여 렌즈 절환 작동시의 거동을 설명한다.
도20에 있어서는 미러(10) 바로 위에 제1 대물 렌즈(7-1)가 선택되어 위치하고 있다. 이 상태에서 다른 종류의 광디스크에 대응하기 위해 제2 대물 렌즈(7-2)를 선택하는 경우는 여기에서는 도시하지 않은 구동 수단에 의해 제1 대물 렌즈(7-1) 및 제2 대물 렌즈(7-2)를 적재된 렌즈 홀더(3)를 미끄럼 이동축(6)을 축심으로 하여 회전 구동시키게 된다. 가동부는 FPC(11)에 의해 외부와 물리적으로 연결되어 있으므로 대물 렌즈의 절환 각도, 즉 렌즈 홀더(3) 상에 있어서의 대물 렌즈 배치 각도(20)가 커지면 FPC(11)의 비틀림 량이 커진다. FPC(11)의 비틀림은 가동부로의 저항력으로서 작용하므로, 대물 렌즈 절환 동작에 수반하는 가동부의 회전 각도량은 어긋난 각도(19)로 나타내게 되는 각도만큼 대략 90°에 미치지 못하는 상태가 된다. 본 발명에 있어서는 어긋난 각도(19)에 상당하는 각도만큼 대물 렌즈 배치 각도(20)를 자기 회로 배치 각도(13)보다 작게 설정하고 있으므로, 도21에 도시한 바와 같이 제2 대물 렌즈(7-2)를 미러(10) 바로 위에 위치시킬 수 있다.
이상 서술한 바와 같이 본 발명의 제7 실시 형태에 따르면, FPC(11)의 저항력에 기인하는 어긋난 각도(19) 만큼 대물 렌즈 배치 각도(20)를 자기 회로 배치 각도(13)보다 작게 설정하고 있으므로, 복수의 대물 렌즈에 대해 미러(10) 바로 위에 안정되고 또 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능하다. 또, 자성체를 렌즈 홀더와 일체 성형하므로써 고정밀도인 위치 결정이 가능하다.
다음에 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제8 실시 형태에 대해 설명한다. 도22는 제8 실시 형태의 구성 설명도이다. 본 실시 형태가 상술한 제7 실시 형태와 다른 점은 자성체(12)를 2개로 형성하고 있는 점이며, 다른 구성은 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 2개의 자성체(12)는 미끄럼 이동축(6)의 축심에 대해 대칭으로 배치되어 있다. 이 경우의 자기 회로 배치 각도(13)는 제1 대물 렌즈(7-1) 및 대물 렌즈(7-2)가 각각 선택된 상태에 있어서 특정 자성체(12)와 대향하는 2개의 자석(2)이 미끄럼 이동축(6)의 축심 주위에 형성하는 각도를 가리키고 있다. 제7 실시 형태와 마찬가지로, 자기 회로 배치 각도(13)에 대해 대물 렌즈 배치 각도(20)를 작게 어긋나게 하여 설정함으로써, 상기에서 설명한 본 발명의 제7 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 부품 갯수를 삭감하여 조립시의 효율화를 도모할 수 있다.
다음에 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제9 실시 형태에 대해 설명한다. 도23은 제9 실시 형태의 구성 설명도이다. 본 실시 형태가 상술한 제7 및 제8 실시 형태와 다른 점은 복수의 자성체(12) 대신에 대략 열십자형상의 1개의 자성체(12)를 설치한 점에 있고, 다른 구성은 동일하므로 설명은 생략한다. 본 실시 형태에 있어서도 제7 실시 형태와 마찬가지로 자기 회로 배치 각도(13)에 대해 대물 렌즈 배치 각도(20)를 작게 어긋나게 하여 설정하고 있다. 이에 의해, 상기에서 설명한 본 발명의 제1 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 부품 갯수를 삭감하여 조립시의 효율화를 도모할 수 있다.
다음에 본 발명에 의한 대물 렌즈 구동 장치의 제10 실시 형태에 대해 설명한다. 도24는 제10 실시 형태의 구성 설명도이다. 본 실시 형태가 상술한 제9 실시 형태와 다른 점은 도23의 자성체(12)의 일부분에 미끄럼 이동축(6)의 축심 대칭으로 절결부를 설치한 점에 있다. 이 절결 형상에 의해 보다 큰 직경의 대물 렌즈(21)를 부착하는 것이 가능하다. 본 실시 형태에 따르면, 제9 실시 형태와 마찬가지로 자기 회로 배치 각도(13)에 대해 대물 렌즈 배치 각도(20)를 작게 어긋나게 하여 설정하고 있으므로, 상기에서 설명한 본 발명의 제7 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 동시에, 부품 갯수를 삭감하여 조립시의 효율화를 도모할 수 있다.
또, 상기 본 발명의 제7 내지 제10 실시 형태에 있어서는 포커스 코일 및 트래킹 코일로의 전류 공급 방법을 FPC를 이용하는 방식으로 설명했다. 그러나, 본 발명은 전류의 공급 방법을 한정하는 것은 아니며, 예를 들면 포커스 코일(5), 트래킹 코일(4)의 각 단말로부터 독립적으로 인출하거나 리드선으로 전류의 공급을 행하는 방법이라도 좋다. 또, 어느 것의 설명에 있어서도 자기 회로 배치 각도(13)에 대해 대물 렌즈 배치 각도(20)를 작게 어긋나게 한 경우에 대해 나타내었지만, 급전 수단의 저항력 방향이 상기 설명과 다른 방향인 경우는 대물 렌즈 배치 각도(20)를 자기 회로 배치 각도(13)에 대해 커지는 방향으로 구성하면 됨은 물론이다. 또, 대물 렌즈의 갯수도 2개로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 3개 이상의 복수개라도 좋다. 또, 자기 회로 배치 각도(13)를 대략 90°로 설정한 경우를 이용하여 설명하였지만, 자기 회로 배치 각도(13)는 이에 한정되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 복수 종류의 광디스크에 대응하기 위해 2개 이상의 대물 렌즈를 절환하여 선택하는 기구를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 자성체와 자기 회로의 조합으로 결정되는 대물 렌즈 절환 각도에 대해 렌즈 홀더 상에 있어서의 2개의 대물 렌즈의 렌즈 배치 각도를 어긋나게 하여 배치함으로써, FPC 등의 급전 수단의 저항력에 의해 어긋난 대물 렌즈 위치를 적정히 보정하고, 렌즈 절환 동작시에 있어서의 대물 렌즈를 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.

Claims (20)

  1. 광빔을 광디스크 상에 집광시키는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 구동하기 위한 포커스 코일과, 상기 대물 렌즈를 광디스크의 반경 방향으로 구동하기 위한 트래킹 코일과, 상기 대물 렌즈와 상기 포커스 코일과 상기 트래킹 코일을 유지하는 렌즈 홀더로 이루어지는 가동체와, 상기 대물 렌즈의 광축 방향과 거의 평행하게 설치되고 상기 가동체를 안내 지지하는 미끄럼 이동축과, 상기 포커스 코일 및 상기 트래킹 코일에 작용시키는 자속을 발생하는 자기 회로와, 상기 광빔을 상기 대물 렌즈의 광축 방향으로 교환하는 미러를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서,
    상기 트래킹 코일을 상기 미끄럼 이동축을 기준으로 하여 상기 대물 렌즈보다도 반경 방향 외측에 배치하고, 상기 미러에 입사하는 광빔의 전부 또는 일부가 서로 인접하는 상기 트래킹 코일과 상기 포커스 코일로 둘러싸여진 공간을 통과하도록 구성한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트래킹 코일의 상기 대물 렌즈 광축 방향의 치수를 Lt라 하고, 상기 포커스 코일의 상기 대물 렌즈의 광축 방향의 치수를 Lf라 하면, LtLf가 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트래킹 코일의 상기 대물 렌즈 광축 방향의 최하부가 상기 포커스 코일의 상기 대물 렌즈의 광축 방향의 최하부보다도 상기 미러측이 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대물 렌즈를 복수개 상기 홀더에 설치하고, 상기 광디스크의 종류에 따라서 상기 복수의 대물 렌즈를 서로 절환하는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 트래킹 코일을 상기 미끄럼 이동축을 중심으로 하여 거의 동심원형으로 대략 90°간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  6. 광빔을 광디스크 상에 집광시키는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 구동하기 위한 포커스 코일과, 상기 대물 렌즈를 광디스크의 반경 방향으로 구동하기 위한 트래킹 코일과, 상기 대물 렌즈와 상기 포커스 코일과 상기 트래킹 코일을 유지하는 렌즈 홀더로 이루어지는 가동체와, 상기 대물 렌즈의 광축과 거의 평행하게 설치되고 상기 가동체를 안내 지지하는 미끄럼 이동축과, 상기 포커스 코일 및 상기 트래킹 코일에 작용시키는 자속을 발생하는 자기 회로와, 상기 광빔을 상기 대물 렌즈의 광축 방향으로 방향 변환하는 미러를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서,
    상기 트래킹 코일을 상기 미끄럼 이동축을 기준으로 하여 상기 대물 렌즈보다도 반경 방향 외측에 배치하고, 상기 트래킹 코일의 상기 대물 렌즈 광축 방향의 치수를 상기 포커스 코일의 상기 대물 렌즈 광축 방향의 치수보다 크게 하고, 상기 대물 렌즈 광축 방향으로 대략 직교하는 방향으로부터 상기 미러에 입사하는 광빔의 전부 또는 일부가 상기 대물 렌즈 광축 방향의 트래킹 코일 치수 내의 공간을 통과하도록 구성한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  7. 기록 밀도 또는 기판 두께가 다른 복수 종류의 광디스크에 대응하고, 광빔을 집광하기 위한 복수의 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더와, 상기 대물 렌즈를 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 구동하기 위해 상기 렌즈 홀더에 설치된 포커스 코일 및 트래킹 코일과, 상기 렌즈 홀더를 미끄럼 이동 및 회전 가능하도록 안내하는 미끄럼 이동축과, 요크 및 복수의 자석으로 이루어지며, 상기 포커스 코일 및 트래킹 코일이 삽입되는 자기 갭을 갖는 자기 회로를 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서,
    상기 미끄럼 이동축을 중심으로 하여 상기 자석 방향으로 방사형으로 배치된 자성체를 상기 렌즈 홀더에 설치하는 동시에, 상기 자성체는 상기 자기 갭을 구성하는 면에 대해 수직인 면 내에서 상기 자기 갭의 외부에 위치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 자성체는 상기 미끄럼 이동축의 축심에 대해 대략 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 자성체는 복수개의 직사각형 판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 자성체는 대략 열십자형의 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 자성체는 상기 대물 렌즈에 입사하는 광빔이 통과하는 부분에 절결부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 절결부는 상기 미끄럼 이동축의 축심을 중심으로 반대측의 대칭 위치에도 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  13. 제7항에 있어서, 상기 자기 회로는, 상기 자석과, 상기 자석이 부착되는 외부 요크와, 상기 자기 갭을 거쳐서 상기 자석과 대향하는 내부 요크로 이루어지며, 상기 내부 요크의 상기 대물 렌즈의 광축 방향과 평행한 방향의 치수가 상기 자석의 상기 대물 렌즈의 광축 방향과 평행한 방향의 치수보다도 작은 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 내부 요크는 상기 대물 렌즈에 입사하는 광빔이 통과하는 부분에 절결부가 설치되어 있으며, 상기 자성체와 대면하는 단부의 적어도 1곳에 라운딩부를 설치한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 라운딩부의 반경이 0 ㎜ 내지 2 ㎜인 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  16. 제7항에 기재된 대물 렌즈 구동 장치를 구비하고, 또 광디스크 종류에 따라서 상기 트래킹 코일에 전류를 가해 상기 대물 렌즈의 절환 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 복수 종류의 광디스크 재생을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  17. 기록 밀도 또는 기판 두께가 다른 복수 종류의 디스크에 대해,
    광빔을 집광하기 위한 복수의 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더와, 상기 대물 렌즈를 포커스 방향으로 구동하기 위해 상기 렌즈 홀더에 설치된 포커스 코일과, 상기 대물 렌즈를 트래킹 방향으로 구동하기 위해 상기 렌즈 홀더에 설치된 트래킹 코일과, 상기 렌즈 홀더를 미끄럼 이동 및 회전 가능하도록 안내하는 미끄럼 이동축과, 상기 포커스 코일 및 트래킹 코일이 삽입되는 자기 갭을 갖는 자기 회로를 형성하는 요크 및 복수의 자석을 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서,
    상기 렌즈 홀더 상에 상기 미끄럼 이동축을 중심으로 방사형으로 배치, 혹은 형성된 자성체를 설치하고, 상기 자성체의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도에 대해, 상기 복수의 대물 렌즈의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도를 다르게 설정한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수의 대물 렌즈의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도를 상기 자성체의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도보다도 작게 설정한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  19. 기록 밀도 또는 기판 두께가 다른 복수 종류의 광디스크에 대해 광빔을 집광하기 위한 복수의 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더와, 상기 대물 렌즈를 포커스 방향으로 구동하기 위해 상기 렌즈 홀더에 설치된 포커스 코일과, 상기 대물 렌즈를 트래킹 방향으로 구동하기 위해 상기 렌즈 홀더에 설치된 트래킹 코일과, 상기 렌즈 홀더를 미끄럼 이동 및 회전 가능하도록 안내하는 미끄럼 이동축과, 상기 포커스 코일 및 트래킹 코일이 삽입되는 자기 갭을 갖는 자기 회로를 형성하는 요크 및 복수의 자석을 구비한 대물 렌즈 구동 장치에 있어서,
    상기 렌즈 홀더 상에 상기 미끄럼 이동축을 중심으로 방사형으로 배치, 혹은 형성된 자성체를 설치하고, 상기 자석의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도에 대해, 상기 복수의 대물 렌즈의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도를 다르게 설정한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수의 대물 렌즈의 상기 미끄럼 이동축의 축심 주위의 배치 각도를 상기 자석의 상기 미끄럼 이동축 축심 주위의 배치 각도보다도 작게 설정한 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
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