(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを光ディスク上に集光させる対物レンズと、
該対物レンズをその光軸方向に駆動するための力を発生させるフォーカシングコイルと、
前記対物レンズをその光軸と直角方向に駆動するための力を発生させるトラッキングコイルと、
前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に傾動する傾動コイルと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記フォーカシングコイル、トラッキングコイル、傾動コイルに対して磁束を発生させるマグネットと、
前記対物レンズ、レンズホルダ、フォーカシングコイル、トラッキングコイル、傾動コイルを含む可動部に一端が固定されて該可動部を弾性支持する複数の弾性支持部材と、
該弾性支持部材の他端が固定される固定部とを備え、
前記フォーカシングコイルと傾動コイルを同軸上に上下に配置してフォーカシングコイルと傾動コイルを一体化したものを、前記対物レンズを中心にして、前記光ディスクの半径方向の両側に配置したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
光ビームを光ディスク上に集光させるための対物レンズを駆動する対物レンズ駆動装置を備えた光ディスク装置において、前記対物レンズ駆動装置が請求項１記載の対物レンズ駆動装置であることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置に用いられる対物レンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置に用いられる対物レンズ駆動装置の一例として、例えば、実開平６−５２０１４号公報および特開平６−４８８５号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
図７、図８はその基本的な対物レンズ駆動装置の構成を示したものである。図７は従来技術による対物レンズ駆動装置の概略構成図である。２個の角筒状のフォーカシングコイル６を接合し、接合された前記２個のフォーカシングコイル６を対物レンズ４を保持するレンズホルダ５の側面に配置している。さらに、この２個のフォーカシングコイル６の接合部には１個ずつ角偏平状のトラッキングコイル７を取り付けている。
【０００４】
そして、４個のフォーカシングコイル６の中空部にはヨーク１の一端が入っており、ヨーク１の他の端部には厚み方向に着磁されたマグネット１１，１２を固着している。また、フォーカシングコイル６の中空部のヨーク１とマグネット１１，１２との間の磁気空隙に、フォーカシングコイル６とトラッキングコイル７を配している。そして、トラッキングコイル７と一対のフォーカシングコイル６との２つの接合部において、磁界の向きが逆になるようにマグネット１１，１２を配置している。
【０００５】
このような構成により、フォーカシング方向、トラッキング方向の駆動力が得られ、さらに、フォーカシングコイル６の電流の向きを適宜調節することで、光ディスク半径方向および光ディスク接線方向の回転駆動力を得ることが可能となる。
【０００６】
図８は従来技術による対物レンズ駆動装置の要部分解斜視図である。対物レンズ４を保持するレンズホルダ５は、矢印Ｔに示すトラッキング方向前後に方形筒状に巻回されたフォーカシングコイル６ａ，６ｂを有し、さらに、対物レンズ４を中心とし、光ディスク接線方向について対称な位置に円環状のトラッキングコイル７ａ，７ｂを有し、４本の弾性支持部材９によって浮動支持され、前記弾性支持部材９は固定部８に固定されている。
【０００７】
一方、ヨーク１はトラッキング方向Ｔの前後方向から見て概ねＵ字状断面をなし、ベース部１ａの互いに対向する縁部から立直する立直部１ｂ，１ｃの内面部には、互いに対向する一対のマグネット１１，１２が設けられている。このマグネット１１，１２は、トラッキング方向Ｔの前方部分１１ａ，１２ａと後方部分１１ｂ，１２ｂとからなり、その極方向が互いに相反するように着磁され、かつ、各マグネット１１，１２の対向する部分同士は同極となっている。
【０００８】
また、マグネット１１，１２には、ヨーク１の延長部分としての立直部１ｄ，１ｅが設けられている。この立直部１ｄ，１ｅは、レンズホルダ５におけるフォーカシングコイル６ａ，６ｂの中央通孔６ｃ，６ｄに遊挿されている。
【０００９】
以上のように、ヨーク上に設けられたマグネットを、互いに異なる方向に着磁された２つの部分から構成とする共に、互いに対向する部分を同極となるように配置し、さらに、両マグネット間にそのマグネットと共に磁気回路を構成するヨークの延出部を介在させることにより、磁束密度を高めることができ、装置全体を小型化、軽量化することが可能となる。
【００１０】
また、前記トラッキングコイルを有効利用することが可能となるため、所望の駆動力を小さな装置によって得ることが可能となり、光学ヘッドの小型化、軽量化が可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
近年、光ディスク装置においては高記録密度化が進められている。高記録密度化を実現する１つの方法に、光ビームをより細く絞り込み、光ディスクの記録面上でのスポット径を小さくする方法がある。このスポット径は、光ビームの波長をλ、対物レンズ４の開口数をＮＡとすると（λ／ＮＡ）に比例する。そのため、一般的には光ビームの波長λを小さくし、かつ、対物レンズ４の開口数（ＮＡ）を従来よりも大きな値とすることにより光ビームを細く絞り込み、高記録密度化に対応する方法が主流となっている。
【００１２】
しかし、対物レンズ４のＮＡを大きくすることにより光ビームをより細く絞り込むことが可能となる反面、光ディスクと対物レンズ４との傾きによる光学特性劣化は顕著になる特性を有している。従って、何らかの手段により光ディスクと対物レンズ４との傾き角度を一定値以内に抑える必要がある。従来技術によれば、図７に示す４個のフォーカシングコイル６の電流を適切に制御することにより、光ディスクと対物レンズ４との相対傾き角度を一定値以内に抑えることが可能である。
【００１３】
しかしながら、図７の従来技術による対物レンズ駆動装置のような構成の場合、フォーカシングコイル６を光ディスク半径方向に２個並べる必要性があり、レンズホルダ５への組込み作業が複雑となる。また、４個のフォーカシングコイル６の電流の向きを適宜調節することにより、光ディスク半径方向および光ディスク接線方向の回転駆動力を得ようとすると、フォーカシング駆動力と回転駆動力を同一のコイルにより発生させることとなり、必要なフォーカシング駆動力と回転駆動力を同時に発生させるのは困難となる。
【００１４】
さらに、図８の従来技術による対物レンズ駆動装置のような構成の場合、フォーカシングコイル６において、可動部のトラッキング動作により前記フォーカシングコイル６に働く磁束が駆動中心を外れるため、前記フォーカシングコイル６で光ディスク半径方向（ラジアル方向）の回転力（ＲA ）が発生する。さらに、前記トラッキングコイル７においても、前記可動部のフォーカシング動作により、前記トラッキングコイル７の光軸方向上半分、下半分の線素でバランスしていた回転力の釣合いが崩れ、フォーカシングコイル６で発生する回転力と同方向の回転力（ＲT ）を発生する。
【００１５】
上記のような前記フォーカシングコイル６および前記トラッキングコイル７で発生する回転力によって、前記可動部は動作時に大きく傾く。この傾きの影響により、光ディスクに情報を正確に書き込む、または光ディスクより正確に情報を読み出すことが困難になるという課題がある。
【００１６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、対物レンズと光ディスクの相対角度を常に一定に保ち、安定した光ディスクへの書き込み、光ディスクからの読み出しを可能とした対物レンズ駆動装置ならびにそれを用いた光ディスク装置を実現することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第1の手段は、光ビームを光ディスク上に集光させる対物レンズと、
該対物レンズをその光軸方向に駆動するための力を発生させるフォーカシングコイルと、
前記対物レンズをその光軸と直角方向に駆動するための力を発生させるトラッキングコイルと、
前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に傾動する傾動コイルと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記フォーカシングコイル、トラッキングコイル、傾動コイルに対して磁束を発生させるマグネットと、
前記対物レンズ、レンズホルダ、フォーカシングコイル、トラッキングコイル、傾動コイルを含む可動部に一端が固定されて該可動部を弾性支持する複数の弾性支持部材と、
該弾性支持部材の他端が固定される固定部とを備え、
前記フォーカシングコイルと傾動コイルを同軸上に上下に配置してフォーカシングコイルと傾動コイルを一体化したものを、前記対物レンズを中心にして、前記光ディスクの半径方向の両側に配置したことを特徴とする。
【００２５】
本発明の第２の手段は、光ビームを光ディスク上に集光させるための対物レンズを駆動する対物レンズ駆動装置を備えた光ディスク装置において、前記対物レンズ駆動装置が請求項１記載の対物レンズ駆動装置であることを特徴とする。
【００２６】
上記の構成により、フォーカシング駆動力はフォーカシングコイル、回転駆動力は傾動コイルのように、別々のコイルにより独立した効率のよい駆動力を発生させることが可能であり、かつ、容易にフォーカシングコイルと傾動コイルをレンズホルダに組み込むことが可能となる。また、動作時においても、可動部の傾きを許容値以内に抑え、さらに可動部を傾動駆動可能とすることにより、対物レンズと光ディスクの相対角度を常に一定に保ち、安定した光ディスクへの書き込み、光ディスクからの読み出しを可能とした対物レンズ駆動装置を実現する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
初めに本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態について説明する。図１、図２および図３は本発明による第１の実施形態を示した上面構成図、光ディスク半径方向要部断面図（図１のＡ−Ａ断面図）および光ディスク接線方向要部断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である。
【００２８】
図１、図２、図３において、対物レンズ４はレンズホルダ５の上面に配置されている。レンズホルダ５の光ディスク半径方向側面には、対物レンズ４の略中心に対し対称に１組のフォーカシングコイル６が配置され、さらに光ディスク接線方向には、前記対物レンズ４の略中心に対し対称に１組のトラッキングコイル７が配置されている。さらに、前記フォーカシングコイル６の下部には、該フォーカシングコイル６と略同軸上に巻回軸を有する傾動コイル１３が隣接して配置されている。
【００２９】
このように、フォーカシングコイル６と傾動コイル１３を隣接させた構造をとることにより、前記フォーカシングコイル６と前記傾動コイル１３を一体化した後、レンズホルダ５に組み込むことが可能であり、２個のコイルを各々レンズホルダ５に組み込む作業に比べ、組立て作業性がよい。このように、対物レンズ４、レンズホルダ５、フォーカシングコイル６、トラッキングコイル７、傾動コイル１３等から可動部が構成されている。
【００３０】
一方、ヨーク１には前記可動部の四方を囲むように、４個所の立上げ部１ｂ，１ｃ，１ｇ，１ｆが設けられ、各々にマグネット１１，１２，２，３が配置されている。前記４個のマグネットの内、光ディスク接線方向に配置された２個のマグネット１１，１２は、同一面内に異なった極性を有するように着磁されている。また、前記ヨーク１には前記マグネット２，３に対向する位置に、立上げ部１ｄ，１ｅが設けられている。
【００３１】
前記可動部は、６本の導電性弾性支持部材９で支持されており、一端は可動部に、他端は固定部８に固定されている。また、前記導電性弾性支持部材９は、可動部に配置された前記フォーカシングコイル６、トラッキングコイル７、傾動コイル１３と各々電気的に接続されており、固定部８から前記導電性弾性支持部材９を経由して、前記フォーカシングコイル６および前記トラッキングコイル７および前記傾動コイル１３に電流を供給することが可能となっている。
【００３２】
図９、図１０は本発明の第１の実施形態において、その動作時の光ディスク半径方向回転力について説明する概念図である。図９はマグネット中心とフォーカシング方向およびトラッキング方向の駆動力中心が理想的に一致している場合である。この場合、図示の通り、ＦA1とＦA2の合力は可動部の支持中心と略一致し、かつ、ＦT1とＦT2の合力も一致する。また、ＦT3，ＦT4，ＦT5，ＦT6はそれぞれ相殺するため、各部に発生する力は各々バランスし、光ディスク半径方向の回転力は発生しない。
【００３３】
図１０はフォーカシング動作とトラッキング動作を同時に行った場合の光ディスク半径方向の回転力を示す。トラッキング動作においては、マグネットからの磁束分布は不変のため、ＦA2＞ＦA1となり、可動部の支持中心周りに回転力（ＲA1）が発生する。また、フォーカシング動作により、今までバランスしていたＦT3，ＦT4，ＦT5，ＦT6のバランスが崩れ、ＦT5＞ＦT6、ＦT3≒ＦT4≒０となり、トラッキングコイル７にも回転力（ＲT ）が可動部の支持中心周りに発生する。このＲA1とＲT は同一方向の回転力であるため、対物レンズ４は大きく傾く。
【００３４】
しかし、本発明によれば、トラッキング動作によりマグネット２，３とフォーカシングコイル６を流れる電流によって発生する駆動力がＦA3＞ＦA4となり、回転力（ＲA2）を発生させる。この回転力（ＲA2）は前記回転力ＲT およびＲA1と逆方向に発生するため、
ＲT ＋ＲA1＝ＲA2
を満たすように前記マグネット２，３の大きさ、磁力等を適切に調節することにより、可動部の動作時の傾きを小さくすることが可能となる。
【００３５】
図示しないが、本対物レンズ駆動装置が搭載された光ディスクシステムでは、光ディスクから読み取った信号からジッター量を算出し、このジッター量を小さくするように傾動駆動信号が生成される傾動駆動回路を備えており、傾動駆動回路からの信号によって適切な傾動電流を前記傾動コイル１３に供給し、前記可動部を傾動させることが可能であり、この傾動動作により、光ディスクと対物レンズ４の相対角度を一定に保つことが可能である。
【００３８】
図４、図５、図６は本発明による第２の実施形態を示した上面構成図、光ディスク半径方向要部断面図（図４のＡ−Ａ断面図）および光ディスク接線方向要部断面図（図４のＢ−Ｂ断面図）である。
【００３９】
第２の実施形態において特徴的な点は、ヨーク１に設けられた立上げ部１ｂ，１ｃの中央部に分割位置決め部１ｈ，１ｉがあり、光ディスク接線方向に４個のマグネット１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂが配置されていることである。なお、前記分割位置決め部１ｈ，１ｉおよび前記マグネット１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの配置以外は、実施形態１または実施形態２と同様の構成となっており、やはり同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上説明した通り、フォーカシングコイルと傾動コイルの巻回軸を略同軸上に配置したので、容易にレンズホルダに組み込むことが可能となる。また、フォーカシングコイルと傾動コイルがそれぞれ独立した構成となっているため、必要なフォーカシング駆動力または傾動駆動力を同時に発生することが可能である。さらに、フォーカシング動作時およびトラッキング動作時のトラッキングコイルで発生する光ディスク半径方向の回転力と、マグネットから発生する磁束とフォーカシングコイルを流れる電流によって発生する光ディスク半径方向の回転力を、光ディスク半径方向に配置されたマグネットから発生する磁束とフォーカシングコイルを流れる電流によって発生する光ディスク半径方向の回転力で相殺することにより、安定した動作を実現できる効果がある。
【００４１】
その結果、フォーカシング制御およびトラッキング制御を動作させながら、対物レンズを光ディスク半径方向に傾動させ、最適な傾きに制御することが可能となり、光ディスクから、ジッターの小さい正確な信号の読み出し、および書き込みが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態を示した上面構成図である。
【図２】  本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態を示した、光ディスク半径方向要部断面図である。
【図３】  本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態を示した、光ディスク接線方向要部断面図である。
【図４】  本発明による対物レンズ駆動装置の第２の実施形態を示した上面構成図である。
【図５】  本発明による対物レンズ駆動装置の第２の実施形態を示した、光ディスク半径方向要部断面図である。
【図６】  本発明による対物レンズ駆動装置の第２の実施形態を示した、光ディスク接線方向要部断面図である。
【図７】  従来技術による対物レンズ駆動装置の上面構成図である。
【図８】  従来技術による対物レンズ駆動装置の要部分解斜視図である。
【図９】  本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態の、光ディスク半径方向回転力について説明する概念図である。
【図１０】  本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態の、光ディスク半径方向回転力について説明する概念図である。
【符号の説明】
１  ヨーク
２，３  マグネット
４  対物レンズ
５  レンズホルダ
６  フォーカシングコイル
７  トラッキングコイル
８  固定部
９  弾性支持部材
１１，１２  マグネット
１３  傾動コイル
【図１】
0003658528.tif 000002
【図２】
0003658528.tif 000003
【図３】
0003658528.tif 000004
【図４】
0003658528.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003658528.tif 000007
【図７】
0003658528.tif 000008
【図８】
0003658528.tif 000009
【図９】
0003658528.tif 000010
【図１０】
0003658528.tif 000011