(57)【要約】  対物レンズを搭載し、複数のサスペンション・ワイヤによって弾力的に遊動されうるように設けられるブレードと、ブレードを間においてタンジェンシャル方向に互いに対面するように位置する磁性部材と、フォーカス駆動及びラジアル・チルト駆動のためにブレードのタンジェンシャル方向の両側部に対をなして配される第１コイルと、トラッキング駆動のためにブレードのタンジェンシャル方向の両側部に配される第２コイルと、タンジェンシャル方向のチルト駆動のためにブレードのトラッキング方向の両側部に配される第３コイルとを含み、４軸駆動が可能であることを特徴とする光ピックアップ・アクチュエータである。
2010514088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを搭載し、複数のサスペンション・ワイヤによって弾力的に遊動されうるように設けられるブレードと、
前記ブレードを間において、タンジェンシャル方向に互いに対面するように位置する磁性部材と、
フォーカス駆動及びラジアル・チルト駆動のために、前記ブレードの前記タンジェンシャル方向の両側部に対をなして配される第１コイルと、
トラッキング駆動のために、前記ブレードの前記タンジェンシャル方向の両側部に配される第２コイルと、
タンジェンシャル方向のチルト駆動のために、前記ブレードのトラッキング方向の両側部に配される第３コイルとを含み、４軸駆動が可能であることを特徴とする光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項２】
前記第２コイルは、前記対をなす第１コイル間に位置することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項３】
前記磁性部材は、
前記第２コイルをトラッキング方向に分割する第１境界線を間において位置し、互いに極性が異なる第１磁極及び第２磁極と、
前記第１コイルをフォーカス方向に分割する第２境界線と、前記第１コイル及び第２コイル間の第３境界線とを間において、前記第１磁極と対面するように位置し、前記第１磁極と極性が異なる第３磁極と、
前記第３磁極と対称になる位置で、前記第２磁極と対面するように位置し、前記第２磁極と極性が異なる第４磁極とを含むことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項４】
前記第３コイルの内側を貫通する内側ヨークをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項５】
前記磁性部材を間において、互いに対面した外側ヨークをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項６】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、トラッキング方向に配列されたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項７】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心に、前記タンジェンシャル方向に対して対称に配列されることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項８】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心として、その周りに配されることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項９】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心に、前記タンジェンシャル方向の一側に配される第１群と、前記第１群と前記トラッキング方向に対して対称になるように配される第２群とを含み、
前記第１群のサスペンション・ワイヤは、少なくともその長手方向に遊動されうるように設けられることを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１０】
前記磁性部材が設けられるベースと、
前記ベースに結合され、前記第１群のサスペンション・ワイヤが通過する第１貫通部を具備する第１ホルダと、
前記第１群のサスペンション・ワイヤの一端部が結合される第１  ＰＣＢとを含み、
前記第１  ＰＣＢは、前記第１群のサスペンション・ワイヤの遊動を許容するために、前記第１ホルダと離隔されるように位置することを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１１】
前記ベースに結合される中央ＰＣＢをさらに具備し、
前記第１  ＰＣＢと前記中央ＰＣＢは、柔軟なケーブルによって電気的に連結されることを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１２】
前記第１貫通部の直径は、前記第１群のサスペンション・ワイヤの直径より大きく、その内部には、ダンピング物質が充填されたことを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１３】
前記ベースに結合され、前記第２群のサスペンション・ワイヤが通過する第２貫通部を具備する第２ホルダと、
前記第２群のサスペンション・ワイヤの一端部が結合され、前記中央ＰＣＢと電気的に連結された第２  ＰＣＢとを含み、
前記第２  ＰＣＢは、前記第２ホルダに固定的に結合されることを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１４】
フォーカス駆動、トラッキング駆動、ラジアル・チルト駆動及びタンジェンシャル・チルト駆動のための光ピックアップ・アクチュエータにおいて、
対物レンズが搭載されるブレードと、
前記ブレードに連結され、トラッキング方向とタンジェンシャル方向とによって定義される平面と同じ平面に、前記トラッキング方向に配列され、前記光ピックアップ・アクチュエータを弾力的に遊動させうるように支持する複数のサスペンション・ワイヤとを含む光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１５】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心に、前記タンジェンシャル方向に対して対称に配列されることを特徴とする請求項１４に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１６】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心とし、タンジェンシャル方向の一側に配されることを特徴とする請求項１４に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１７】
前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心に、前記タンジェンシャル方向の一側に配される第１群と、前記第１群と前記トラッキング方向に対して対称になるように配される第２群とを含み、
前記第１群のサスペンション・ワイヤは、少なくともその長手方向に遊動されうるように設けられることを特徴とする請求項１５に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１８】
前記磁性部材が設けられるベースと、
前記ベースに結合され、前記第１群のサスペンション・ワイヤが通過する第１貫通部を具備する第１ホルダと、
前記第１群のサスペンション・ワイヤの一端部が結合される第１  ＰＣＢとを含み、
前記第１  ＰＣＢは、前記第１群のサスペンション・ワイヤの遊動を許容するために、前記第１ホルダと離隔されるように位置することを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項１９】
前記ベースに結合される中央ＰＣＢをさらに具備し、
前記第１  ＰＣＢと前記中央ＰＣＢは、柔軟なケーブルによって電気的に連結されることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項２０】
前記第１貫通部の直径は、前記第１群のサスペンション・ワイヤの直径より大きく、その内部には、ダンピング物質が充填されたことを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項２１】
前記ベースに結合され、前記第２群のサスペンション・ワイヤが通過する第２貫通部を具備する第２ホルダと、
前記第２群のサスペンション・ワイヤの一端部が結合され、前記中央ＰＣＢと電気的に連結された第２  ＰＣＢとを含み、
前記第２  ＰＣＢは、前記第２ホルダに固定的に結合されることを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ・アクチュエータ。
【請求項２２】
方向と強度とが変わる電流を、光ピックアップ・アクチュエータのタンジェンシャル方向の２側面に配列された１対の第１コイルと、前記光ピックアップ・アクチュエータの前記タンジェンシャル方向の２側面に配列された１対の第２コイルと、前記光ピックアップ・アクチュエータのトラッキング方向の２側面に配列された１対の第３コイルとのうち、いずれか一対に印加し、
前記電流の印加によって、前記光ピックアップ・アクチュエータをフォーカス方向、タンジェンシャル・チルト方向、トラッキング方向、ラジアル・チルト方向のうち、いずれか一方向に選択的に駆動する光ピックアップ・アクチュエータの駆動方法。
【請求項２３】
前記電流を印加する段階で、前記１対の第１コイルのうち、いずれか一つに第１電流を印加し、前記１対の第１コイルのうち、残りのコイルに前記第１電流と反対方向の第２電流を印加し、
前記光ピックアップ・アクチュエータを、前記フォーカス方向と前記ラジアル・チルト方向とのうち、いずれか１つの方向に自動的に駆動することを特徴とする請求項２２に記載の光ピックアップ・アクチュエータの駆動方法。
【請求項２４】
前記第１電流と前記第２電流との強度を互いに同一にし、
前記光ピックアップ・アクチュエータを前記フォーカス方向に自動的に駆動することを特徴とする請求項２３に記載の光ピックアップ・アクチュエータの駆動方法。
【請求項２５】
前記第１電流と前記第２電流との強度を互いに異なるようにし、
前記光ピックアップ・アクチュエータを前記ラジアル・チルト方向に自動的に駆動することを特徴とする請求項２３に記載の光ピックアップ・アクチュエータの駆動方法。
【請求項２６】
前記電流を印加する段階で、前記１対の第２コイルに電流を印加し、
前記光ピックアップ・アクチュエータを前記トラッキング方向に自動的に駆動することを特徴とする請求項２２に記載の光ピックアップ・アクチュエータの駆動方法。
【請求項２７】
前記電流を印加する段階で、前記１対の第３コイルに電流を印加し、
前記光ピックアップ・アクチュエータを前記タンジェンシャル・チルト方向に自動的に駆動することを特徴とする請求項２２に記載の光ピックアップ・アクチュエータの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ・アクチュエータに係り、特に、４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録再生機器には、ディスク記録面の所望のトラックに、光の焦点が良好に結ばれうるように、対物レンズの位置を制御する光ピックアップ・アクチュエータが備わっている。現在の代表的な光媒体としては、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（blu-ray  disk）などがある。それら光媒体は、ディスク表面から記録面までの距離が互いに異なる。従って、それら光媒体いずれにも対応できる光ピックアップ・アクチュエータの開発が要求される。また、既存の２軸、あるいは３軸の駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータをもってしては、チルト特性に対して能動的に対応し難い。特に、ＢＤのような次世代光媒体は、ディスクがチルト特性に非常に敏感であるために、製造段階で、精密な組み立てによってチルト特性を満足させるには限界がある。従って、フォーカス駆動、トラッキング駆動だけではなく、ラジアル・チルト駆動とタンジェンシャル・チルト駆動とが可能な４軸駆動光ピックアップ・アクチュエータが必要である。
【０００３】
特許文献１には、タンジェンシャル・チルト駆動の可能な光ピックアップ・アクチュエータが開示されている。これによれば、サスペンション・ワイヤが接続されるＰＣＢ（printed  circuit  board）をホルダに付着させずに板スプリングで支持し、ホルダがタンジェンシャル方向の回転中心としての役割を行う。かかる構造は、回転中心が対物レンズではないホルダであるために、タンジェンシャル・チルト駆動時に、対物レンズがフォーカス方向にオフセットされる。
【０００４】
特許文献２には、ブレードの運動中心線上に支持点を位置させ、ブレードに圧電（piezo）アクチュエータと変位（displacement）拡張器具とを設け、タンジェンシャル方向のチルト駆動を具現した光ピックアップ・アクチュエータが開示されている。かかる構造によれば、タンジェンシャル・チルト駆動時に、フォーカス方向の過度なオフセットは発生しないが、タンジェンシャル・チルト駆動のためにブレードに圧電アクチュエータと変位拡張器具とが設置されるので、ブレードの重さが増加して高周波駆動特性を阻害しうる。
【０００５】
図１３Ａを見れば、複数のサスペンション・ワイヤ１２１ないし１２４，１２５ないし１２８がフォーカス方向Ｆに配列されている。ブレード１００が矢印１０１で表示されたように、タンジェンシャル・チルト駆動されるとき、サスペンション・ワイヤ１２３，１２４，１２５，１２６は緩くなる一方、サスペンション・ワイヤ１２１，１２２，１２７，１２８には、引っ張り力が作用する。従って、非常に不安定な非線形的な駆動特性を示すことになる。また、図１３Ｂに図示されたグラフで確認することができるように、タンジェンシャル・チルト駆動時の一次共振周波数が、フォーカス駆動時、トラッキング駆動時及びラジアル・チルト駆動時の一次共振周波数よりはるかに高いことが分かる。これは、タンジェンシャル・チルト駆動時の剛性（stiffness）が非常に高いということを意味する。タンジェンシャル・チルト駆動での一次共振周波数は、典型的な既存のアクチュエータ構造で、数ｋＨｚレベルである。タンジェンシャル・チルト駆動時の回転慣性は、ラジアル・チルト駆動時の回転慣性と類似しており、ラジアル・チルト駆動時の一次共振周波数が数百Ｈｚレベルであるという点を勘案すれば、ラジアル・チルト駆動時と同等なレベルの変位を得るために、タンジェンシャル・チルト駆動時には、ラジアル・チルト駆動時の回転モーメントの数百倍ほどの回転モーメントを発生させることができる電磁力が必要である。
【０００６】
図１３Ｃに図示されているように、サスペンション・ワイヤ１２１がフォーカス方向Ｆに配列された場合には、ブレード１００のフォーカス方向Ｆの最大駆動距離が非常に制限的である。すなわち、フォーカス方向Ｆに、ｄ１の変位を発生させるためには、それと直角方向にも、ｄ２の変位が発生せねばならない。変位ｄ２は、サスペンション・ワイヤ１２１が長手方向に引っ張られねばならないことを意味する。しかし、サスペンション・ワイヤ１２１の長手方向の剛性が非常に大きいために、実質的に使用可能なフォーカス方向Ｆの変位ｄ１は、非常に制限的である。かような制限は、トラッキング方向の変位、及びチルト駆動時の変位にも、同様に適用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１００７５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３１９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、安定した４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータを提供するところにその目的がある。
【０００９】
本発明は、多様な光媒体に対応できる光ピックアップ・アクチュエータを提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するための本発明の光ピックアップ・アクチュエータは、対物レンズを搭載し、複数のサスペンション・ワイヤによって弾力的に遊動されうるように設けられるブレードと、前記ブレードを間においてタンジェンシャル方向に互いに対面するように位置する磁性部材と、フォーカス駆動及びラジアル・チルト駆動のために、前記ブレードの前記タンジェンシャル方向の両側部に対をなして配される第１コイルと、トラッキング駆動のために、前記ブレードの前記タンジェンシャル方向の両側部に配される第２コイルと、タンジェンシャル方向のチルト駆動のために、前記ブレードのトラッキング方向の両側部に配される第３コイルとを含み、４軸駆動が可能であることを特徴とする。
【００１１】
一実施形態として、前記第２コイルは、前記対をなす第１コイル間に位置する。
【００１２】
一実施形態として、前記磁性部材は、前記第２コイルをトラッキング方向に分割する第１境界線を間において位置し、互いに極性が異なる第１磁極及び第２磁極；前記第１コイルをフォーカス方向に分割する第２境界線と、前記第１コイル及び第２コイル間の第３境界線とを間において、前記第１磁極と対面するように位置し、前記第１磁極と極性が異なる第３磁極；前記第３磁極と対称になる位置で前記第２磁極と対面するように位置し、前記第２磁極と極性が異なる第４磁極を含む。
【００１３】
一実施形態として、前記第３コイルの内側を貫通する内側ヨークをさらに具備する。
【００１４】
一実施形態として、前記磁性部材を間において互いに対面した外側ヨークをさらに具備する。
【００１５】
一実施形態として、前記複数のサスペンション・ワイヤは、トラッキング方向に配列される。
【００１６】
前述の目的を達成するための本発明の光ピックアップ・アクチュエータは、フォーカス駆動、トラッキング駆動、ラジアル・チルト駆動、及びタンジェンシャル・チルト駆動のための光ピックアップ・アクチュエータであって、対物レンズが搭載されるブレードと、前記ブレードに連結され、トラッキング方向とタンジェンシャル方向とによって定義される平面と同じ平面に、前記トラッキング方向に配列され、前記光ピックアップ・アクチュエータを弾力的に遊動されうるように支持する複数のサスペンション・ワイヤとを含む。
【００１７】
一実施形態として、前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心に、前記タンジェンシャル方向に対して対称に配列される。
【００１８】
一実施形態として、前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心とし、タンジェンシャル方向の一側に配される。
【００１９】
一実施形態として、前記複数のサスペンション・ワイヤは、前記対物レンズを中心に、前記タンジェンシャル方向の一側に配される第１群と、前記第１群と前記トラッキング方向に対して対称になるように配される第２群とを含み、前記第１群のサスペンション・ワイヤは、少なくともその長手方向に遊動されうるように設けられる。
【００２０】
一実施形態として前記アクチュエータは、前記磁性部材が設けられるベースと、前記ベースに結合され、前記第１群のサスペンション・ワイヤが通過する第１貫通部を具備する第１ホルダと、前記第１群のサスペンション・ワイヤの一端部が結合される第１  ＰＣＢとを含み、前記第１  ＰＣＢは、前記第１群のサスペンション・ワイヤの遊動を許容するために、前記第１ホルダと離隔されるように位置する。
【００２１】
一実施形態として前記アクチュエータは、前記ベースに結合される中央ＰＣＢをさらに具備し、前記第１  ＰＣＢと前記中央ＰＣＢは、柔軟なケーブルによって電気的に連結される。
【００２２】
一実施形態として、前記第１貫通部の直径は、前記第１群のサスペンション・ワイヤの直径より大きく、その内部には、ダンピング（damping）物質が充填される。
【００２３】
一実施形態として前記アクチュエータは、前記ベースに結合され、前記第２群のサスペンション・ワイヤが通過する第２貫通部を具備する第２ホルダと、前記第２群のサスペンション・ワイヤの一端部が結合され、前記中央ＰＣＢと電気的に連結された第２
ＰＣＢとを含み、前記第２  ＰＣＢは、前記第２ホルダに固定的に結合される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による光ピックアップ・アクチュエータによれば、次のような効果を得ることができる。
【００２５】
第一に、タンジェンシャル方向のチルト駆動時に、フォーカス方向のオフセットを最小化できる４軸駆動光ピックアップ・アクチュエータを具現できる。
【００２６】
第二に、サスペンション・ワイヤをトラッキング方向に配列することによって、４軸駆動時に、非線形運動がほとんど起こらない安定した４軸駆動光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。また、タンジェンシャル・チルト駆動時の駆動剛性が、フォーカス駆動時、トラッキング駆動時及びラジアル・チルト駆動時の駆動剛性と類似したレベルになるので、ほぼ類似レベルの電磁力で安定的に４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。
【００２７】
第三に、複数のサスペンション・ワイヤをトラッキング方向に配するが、対物レンズを中心に、タンジェンシャル方向に対して対称になるように配することによって、４軸駆動において、各駆動方向の変位を非常に大きくできる。これによって、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなどの多様な光媒体に共通に適用できる４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。
【００２８】
第四に、複数のサスペンション・ワイヤを対物レンズを中心に、タンジェンシャル方向の一側に配される第１群と、第１群とトラッキング方向に対して対称になるように位置する第２群とに区分し、第１群は、少なくともその長手方向に遊動されうるように設けることによって、４軸駆動において各駆動方向の変位を拡張し、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなどの多様な光媒体に共通に適用できる４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。また、光ピックアップの光媒体の内周側に対して接近性を向上させることができる。
【００２９】
第五に、多様な光媒体の特性に相まって、フォーカス駆動及びトラッキング駆動だけではなく、安定したラジアル・チルト駆動及びタンジェンシャル・チルト駆動の可能な４軸駆動光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による光ピックアップ・アクチュエータが適用される光記録再生機器の一例を図示した斜視図である。
【図２Ａ】本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態の平面図である。
【図３】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態の分解斜視図である。
【図４】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態のコイルの配置図である。
【図５】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態で、電磁力を発生させるための磁性部材とコイルとの配置を示す配置図である。
【図６】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態で、電磁力を発生させるための磁気回路の構成を図示した斜視図である。
【図７Ａ】フォーカス駆動及びラジアル・チルト駆動について説明するための図である。
【図７Ｂ】フォーカス駆動及びラジアル・チルト駆動について説明するための図である。
【図８Ａ】トラッキング駆動について説明するための図である。
【図８Ｂ】トラッキング駆動について説明するための図である。
【図９Ａ】タンジェンシャル・チルト駆動について説明するための図である。
【図９Ｂ】タンジェンシャル・チルト駆動について説明するための図である。
【図１０Ａ】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態のフォーカス駆動を示す図である。
【図１０Ｂ】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態のトラッキング駆動を示す図である。
【図１０Ｃ】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態のラジアル・チルト駆動を示す図である。
【図１０Ｄ】図２Ａに図示された本発明による光ピックアップ・アクチュエータの一実施形態のタンジェンシャル・チルト駆動を示す図である。
【図１１】本発明による光ピックアップ・アクチュエータの他の実施形態を図示した平面図である。
【図１２Ａ】本発明による光ピックアップ・アクチュエータのさらに他の実施形態を図示した平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの正面図である。
【図１３Ａ】フォーカス方向に配列されたサスペンション・ワイヤによる非線形性を示す正面図である。
【図１３Ｂ】フォーカス方向に配列されたサスペンション・ワイヤによる周波数特性を示すグラフである。
【図１３Ｃ】フォーカス方向に配列されたサスペンション・ワイヤによる変位の制限について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付した図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明による光記録再生機器の一例を図示した斜視図である。図１を見れば、光ピックアップ５は、光媒体Ｄの半径方向にスライディングされる。光ピックアップ５は、対物レンズ１を介して光媒体Ｄに光を照射し、光媒体Ｄに情報を記録したり、または収録された情報を読み取る。光媒体Ｄ上の所望の位置に光を正確に入射させるために、光ピックアップ５は、フォーカシング方向Ｆ、トラッキング方向Ｔ、ラジアル・チルト方向Ｔｒ及びタンジェンシャル・チルト方向Ｔｔに駆動される必要がある。トラッキング方向Ｔは、光媒体Ｄの半径方向Ｒである。このために、光ピックアップ・アクチュエータ１０００が設けられる。
【００３３】
図２Ａと図２Ｂは、それぞれ本発明による光ピックアップ・アクチュエータ１０００の一実施形態を図示した斜視図と平面図とである。図３は、図２Ａの分解斜視図である。図４は、コイルの配置を示す分解斜視図である。図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４を参照しつつ、本発明による光ピックアップ・アクチュエータ１０００の一実施形態の構造について説明する。
【００３４】
ブレード１０には、対物レンズ１が搭載される。対物レンズ１は、光源（図示せず）から照射される光を、光媒体Ｄ、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（blu-ray  disk）などの記録面に集光させる。ブレード１０には、第１コイル６０、第２コイル７０及び第３コイル８０が設けられる。第１コイル６０は、フォーカス駆動及びラジアル・チルト駆動のためのものであり、ブレード１０のタンジェンシャル方向Ｇの両側部に一対６１，６２ずつ配される。第２コイル７０は、トラッキング駆動のためのものであり、ブレード１０のタンジェンシャル方向Ｇの両側部に配される。第２コイル７０は、対をなす第１コイル６１，６２間に位置する。第３コイル８０は、タンジェンシャル・チルト駆動のためのものであり、ブレード１０のトラッキング方向Ｔの両側部に配される。ブレード１０のタンジェンシャル方向Ｇの両側部には、第１コイル６０及び第２コイル７０が案内（guide）される案内部（guide  unit）１１，１２が設けられる。また、ブレード１０のトラッキング方向Ｔの両側部には、第３コイル８０が案内される案内部１３が設けられる。
【００３５】
複数のサスペンション・ワイヤ９０の一端部は、ブレード１０に装着されたＰＣＢ（printed  circuit  board）２に固定され、他端部は、第１  ＰＣＢ  ５１及び第２  ＰＣＢ  ５２に固定される。ブレード１０には、複数のサスペンション・ワイヤ９０が通過するホール１４が設けられる。ブレード１０は、複数のサスペンション・ワイヤ９０によって、ベース３０に対して弾力的に支持される。ＰＣＢ  ２は、第１コイル６０、第２コイル７０及び第３コイル８０と電気的に連結されている。また、第１  ＰＣＢ  ５１及び第２  ＰＣＢ  ５２は、中央ＰＣＢ  ５０と第１連結部材５１ａ及び第２連結部材５２ａによって電気的に連結されている。これによって、複数のサスペンション・ワイヤ９０は、第１コイル６０、第２コイル７０及び第３コイル８０に電気を供給するための通路の役割を兼ねる。第１ホルダ４１及び第２ホルダ４２は、ベース３０に結合され、複数のサスペンション・ワイヤ９０を支持する。第１  ＰＣＢ  ５１及び第２  ＰＣＢ  ５２は、それぞれ第１ホルダ４１及び第２ホルダ４２に結合される。本実施形態によれば、フォーカス駆動、トラッキング駆動、タンジェンシャル・チルト駆動及びラジアル・チルト駆動のために、８本のサスペンション・ワイヤ９０が備わる。複数のサスペンション・ワイヤ９０は、対物レンズ１を中心として、トラッキング方向Ｔ及びタンジェンシャル方向Ｇに対して対称に配される。もちろん、図１１に図示されているように、複数のサスペンション・ワイヤ９０は、対物レンズ１を中心に、タンジェンシャル方向Ｇに対して対称になるように配されることも可能である。
【００３６】
１対の磁性部材２０ａ，２０ｂは、ベース３０に設けられる。１対の磁性部材２０ａ，２０ｂは、ブレード１０を間においてタンジェンシャル方向Ｇに互いに対面するように位置する。図５は、磁性部材２０ａとコイル６０，７０，８０との配置を示す配置図であり、図６は、ブレード１０を駆動するための電磁力を発生させるための磁気回路の構成を図示した斜視図である。図５を見れば、磁性部材２０ａは、４個の磁極２１，２２，２３，２４に分極される。もちろん、磁極２１，２２，２３，２４を別に別途の磁石に分割して製造した後に、それらを結合することも可能である。第１磁極２１及び第２磁極２２は、第２コイル７０をトラッキング方向Ｔに分割する第１境界線Ｌ１を間において位置する。第３磁極２３は、第１コイル６０をフォーカス方向Ｆに分割する第２境界線Ｌ２と、第１コイル６０及び第２コイル６１間の第３境界線Ｌ３とを間において、第１磁極２１と対面するように位置する。第４磁極２４は、第３磁極２３と対称になる位置で、第２磁極２２と対面するように位置する。第１磁極２１及び第２磁極２２は、互いに極性が異なり、第３磁極２３及び第４磁極２４は、それぞれ第１磁極２１及び第２磁極２２と極性が異なる。以下では、第１磁極２１及び第４磁極２４がＮ極であり、第２磁極２２及び第３磁極２３がＳ極である場合を例にして説明する。磁性部材２０ｂは、磁性部材２０ａと対称である。
【００３７】
図６を見れば、１対の磁性部材２０ａ，２０ｂの背面には、１対の外側ヨーク３２が配される。内側ヨーク３１は、第３コイル８０を貫通するように位置する。外側ヨーク３２は、１対の磁性部材２０ａ，２０ｂを支持し、閉回路状の磁気回路を構成し、ブレード１０を駆動するための電磁力を最大化させる役割を行う。内側ヨーク３１は、磁性部材２０ａ，２０ｂによって発生する磁気ベクトルを第３コイル８０に集中させることによって、タンジェンシャル・チルト駆動の感度を向上させるためのものである。本実施形態では、外側ヨーク３２及び内側ヨーク３１がベース３０と一体に形成されるが、これによって、本発明の範囲が限定されるものではない。
【００３８】
さて、前述の構成によるフォーカス駆動、トラッキング駆動、ラジアル・チルト駆動及びタンジェンシャル・チルト駆動動作について説明する。
【００３９】
まず、図７Ａ及び図７Ｂを参照しつつ、フォーカス駆動とラジアル・チルト駆動とについて説明する。フォーカス駆動のためには、１対の第１コイル６１，６２と、第１磁極、第２磁極２２、第３磁極２３及び第４磁極２４とが使われる。第１コイル６１に、図７Ｂに図示されたように電流が流れるときに、第１コイル６１の参照符号６１ａ，６１ｂで表示された部分が電磁力を発生させるために有効に作用する。また、第１コイル６２の参照符号６２ａ，６２ｂで表示された部分が電磁力を発生させるために有効に作用する。第１コイル６１と第１コイル６２とには、互いに反対方向の電流が流れる。かかる構成によって、第１コイル６１，６２には、−Ｆ方向の電磁力が発生する。第１コイル６１と第１コイル６２とに流れる電流の方向を変えれば、第１コイル６１，６２には、＋Ｆ方向の電磁力が発生する。第１コイル６１，６２に同じ強度の電流を流すことによって、ブレード１０をフォーカス方向Ｆに移動（translation）させるフォーカス駆動が具現される。
【００４０】
ラジアル・チルト駆動のためには、第１コイル６１，６２に、例えば、互いに異なる強度の電流を流すことによって、各コイル６１，６２に互いに異なる大きさの電磁力を発生させる。それによって、ブレード１０は、対物レンズ１を中心に半径方向Ｒに傾く。これによって、ラジアル・チルト駆動が具現される。特に、かかる構造によれば、フォーカス駆動と同時に、ラジアル・チルト駆動が具現される。
【００４１】
次に、図８Ａ及び図８Ｂを参照しつつ、トラッキング駆動について説明する。トラッキング駆動のためには、第１磁極２１及び第２磁極２２と第２コイル７０とが使われる。第２コイル７０に、図８Ｂに図示されたように電流が流れるときに、第２コイル７０の参照符号７１，７２で表示された部分が電磁力を発生させるために有効に作用する。かかる構成によって、第２コイル７０には、＋Ｔ方向の電磁力が発生する。第２コイル７０に流れる電流の方向を変えれば、第２コイル７０には−Ｔ方向の電磁力が発生する。第２コイル７０に流れる電流の方向を変えることによって、ブレード１０をトラッキング方向Ｔに移動（translation）させるトラッキング駆動が具現される。
【００４２】
次に、図９Ａ及び図９Ｂを参照しつつ、タンジェンシャル・チルト駆動について説明する。タンジェンシャル・チルト駆動のためには、１対の第３コイル８１，８２と、第１磁極２１及び第２磁極２２とが使われる。第３コイル８１に、図９Ｂに図示されたように電流が流れるときに、第３コイル８１の参照符号８１ａ，８１ｂで表示された部分が電磁力を発生させるために有効に作用する。また、第３コイル８２の参照符号８２ａ，８２ｂで表示された部分が電磁力を発生させるために有効に作用する。第３コイル８１の部分８１ａと第３コイル８２の部分８２ａとには、−Ｆ方向の電磁力が発生し、第３コイル８１の部分８１ｂと第３コイル８２の部分８２ｂとには、＋Ｆ方向の電磁力が発生する。フォーカス方向Ｆの電磁力の和は「０」であるので、ブレード１０は、フォーカス方向Ｆには動かない。その代わりにブレード１０は、対物レンズ１を中心に−Ｔｔ方向に傾く。第３コイル８１，８２に流れる電流の方向を変えれば、ブレード１０は、＋Ｔｔ方向に傾く。これによって、タンジェンシャル・チルト駆動が具現される。
【００４３】
前述のような構成によって、ブレード１０のフォーカス駆動、トラッキング駆動、ラジアル・チルト駆動、及びタンジェンシャル・チルト駆動の４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータを具現できる。前述の構成によれば、タンジェンシャル・チルト駆動のおいて、ブレード１０の回転中心が対物レンズ１の鉛直下方に位置するために、フォーカス方向Ｆのオフセットを最小化できる。
【００４４】
前記のような４軸駆動をさらに安定的に具現するために、本発明の光ピックアップ・アクチュエータ１０００は、図２Ａ及び図２Ｂに図示されているように、複数のサスペンション・ワイヤ９０をトラッキング方向Ｔに配列したことを特徴とする。図１０Ａないし図１０Ｄは、それぞれフォーカス駆動時、トラッキング駆動時、ラジアル・チルト駆動時及びタンジェンシャル・チルト駆動時の複数のサスペンション・ワイヤ９０の挙動を図示したものである。これによれば、図１３Ａに図示されたような非線形運動がほとんど起こらないために、安定した４軸駆動光ピックアップ・アクチュエータ１０００の具現が可能である。また、タンジェンシャル・チルト駆動時の駆動剛性が低くなり、フォーカス駆動時、トラッキング駆動時及びラジアル・チルト駆動時の駆動剛性と類似したレベルになるので、ほぼ類似レベルの電磁力で、安定した４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。
【００４５】
ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなどの多様な光媒体に対応するためには、フォーカス方向Ｆ、トラッキング方向Ｔ、ラジアル・チルト方向Ｔｒ及びタンジェンシャル・チルト方向Ｔｔの変位を拡張する必要がある。このために、図１１に図示されているように、複数のサスペンション・ワイヤ９０をトラッキング方向Ｔに配するが、対物レンズ１を中心に、タンジェンシャル方向Ｇに対して対称になるように配することができる。これによれば、複数のサスペンション・ワイヤ９０の長手方向の引っ張りが発生しために、４軸駆動において各駆動方向の変位を非常に大きくできる。これによって、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなどの多様な光媒体に共通に適用できる４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。
【００４６】
フォーカス方向Ｆ、トラッキング方向Ｔ、ラジアル・チルト方向Ｔｒ及びタンジェンシャル・チルト方向Ｔｔの変位を拡張するための他の例が、図１２Ａ及び図１２Ｂに図示されている。図１２Ａ及び図１２Ｂには、複数のサスペンション・ワイヤ９０の支持構造のみを重点的に図示し、磁性部材２０ａ，２０ｂとコイル６０，７０，８０との配置は、図２Ａに図示されたところと同一である。図１２Ａ、図１２Ｂを見れば、複数のサスペンション・ワイヤ９０は、トラッキング方向Ｔに配列されるが、対物レンズ１を中心に、タンジェンシャル方向Ｇ及びトラッキング方向Ｔに対して対称になるように配されうる。ここで、複数のサスペンション・ワイヤ９０は、対物レンズ１を中心に、タンジェンシャル方向Ｔの一側に配される第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０と、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０とトラッキング方向Ｔに対して対称になるように位置する第２群９２のサスペンション・ワイヤ９０とに区分される。第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０は、図１２Ｂの矢印９３のように、少なくともその長手方向に遊動されうるように設けられる。
【００４７】
第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０の一端部は、第１ホルダ４１の第１貫通部４１ａを通過し、第１  ＰＣＢ  ５１に連結される。このとき、第１ホルダ４１と第１  ＰＣＢ  ５１は、互いに離隔されるように位置する。第１群９１の他端部は、ブレード１０に設けられたＰＣＢ  ２に連結される。第１貫通部４１ａの直径は、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０の直径より大きいことが望ましい。かような構成によって、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０の一端部は、第１貫通ホール４１ａによってガイドされ、少なくともその長手方向に遊動されうる構造となる。第１貫通部４１ａの内部には、ダンピング物質が充填されうる。ダンピング物質は、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０に摩擦抵抗を加え、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０を長手方向９３に急激に遊動させないようにする。これによって、駆動における非線形特性を除去し、安定した駆動が可能である。ダンピング物質としては、例えば、シリコンオイルや軟性のシリコン樹脂が使われうる。
【００４８】
第２群９２のサスペンション・ワイヤ９０の一端部は、ベース３０に結合される第２ホルダ４２の第２貫通部４２ａを通過し、第２  ＰＣＢ  ５２に連結される。第２  ＰＣＢ  ５２は、第２ホルダ４２に固定的に結合される。第２群９２のサスペンション・ワイヤ９０の他端部は、ブレード１０に設けられたＰＣＢ  ２に連結される。
【００４９】
第１連結部材５１ａ及び第２連結部材５２ａは、ベース３０に結合された中央ＰＣＢ  ５０と第１  ＰＣＢ  ５１及び第２  ＰＣＢ  ５２とをそれぞれ電気的に連結する。このとき、少なくとも第１連結部材５１ａは、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０の長手方向９３の遊動を許容するために、柔軟な材質であることが望ましい。第１連結部材５１ａとして、ＦＰＣ（flexible  printed  circuit）ケーブルが使われうる。
【００５０】
かような構成によれば、第１群９１のサスペンション・ワイヤ９０の長手方向９３の引っ張りが発生しないために、４軸駆動において各駆動方向の変位を非常に大きくでき、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなどの多様な光媒体に共通に適用できる４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータの具現が可能である。また、本実施形態によれば、図１１に図示された例に比べ、光ピックアップ５のトラッキング方向Ｔの長さを縮めることができる。従って、光ピックアップ５の光媒体Ｄの内周側に対して接近性を向上させることができる。
【００５１】
本発明は、前述の図面に例示されたところによって限定されるものではなく、特許請求の範囲内で、さらに多くの変形及び変容例が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、光ピックアップ・アクチュエータ、特に、４軸駆動が可能な光ピックアップ・アクチュエータに適用されうる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【国際調査報告】
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