(57)【要約】【課題】推力の低下や、部品の増加を伴わずに、光ディスクの反りと同じ方向に対物レンズを傾かせることが可能な対物レンズ駆動装置を提供する。【解決手段】対物レンズを光ディスクに接近または離遠する方向に動作させるために設けるフォーカシングコイル３を、光ディスクの内周側と外周側にコイル部を分けた２個一連とし、フォーカシングコイル３の外周側のコイル部３ｂにおいて磁気回路に対向しているコイル線の全長を、フォーカシングコイル３の内周側のコイル部３ａにおいて磁気回路に対向しているコイル線の全長より大きくする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光ディスクに接近または離遠する方向に動作させるための駆動手段であるフォーカシングコイル及び磁気回路とを有する対物レンズ駆動装置において、
前記フォーカシングコイルを、光ディスクの内周側と外周側にコイル部を分けた２個一連とし、前記フォーカシングコイルの外周側のコイル部において前記磁気回路に対向しているコイル線の全長を、前記フォーカシングコイルの内周側のコイル部において前記磁気回路に対向しているコイル線の全長より大きくしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光ディスクに接近または離遠する方向に動作させるための駆動手段であるフォーカシングコイル及び磁気回路とを有する対物レンズ駆動装置において、
前記フォーカシングコイルを、光ディスクの内周側と外周側にコイル部を分けた２個一連とし、前記フォーカシングコイルの外周側のコイル部の巻数を、前記フォーカシングコイルの内周側のコイル部の巻数より多くしたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光ディスクに接近または離遠する方向に動作させるための駆動手段であるフォーカシングコイル及び磁気回路とを有する対物レンズ駆動装置において、
前記フォーカシングコイルを、光ディスクの内周側と外周側にコイル部を分け、前記フォーカシングコイルの外周側のコイル部を、前記フォーカシングコイルの内周側のコイル部より比抵抗の小さい線材で巻線し、内周側と外周側のコイル部を並列に接続したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
光ディスクの情報を再生あるいは、光ディスクへ情報を記録する光ディスク装置において、請求項１乃至３のいずれか１項に記載された対物レンズ駆動装置を有す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、光ディスクの記録面上に記録された情報を読み出しまたは情報を記録する光ディスク装置において、光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを駆動する対物レンズ駆動装置に関し、さらにそれを備えた光ピックアップおよび光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスク状の記録媒体上に情報を記録し、または記録された情報を読み出して再生する光ディスク装置は、ディスク上に比較的大きな量の情報を記録でき、また、媒体も剛性が大きく取り扱いが容易なため、コンピュータの外部記録装置や映像音声の記録装置として用いられている。
【０００３】
このような光ディスク装置において、光ディスク上の記録面に光を集光する対物レンズをフォーカシング方向（光ディスク面に接近／離遠する方向）とトラッキング方向（ディスクの半径方向）に駆動する装置が対物レンズ駆動装置である。一般に対物レンズ駆動装置は、対物レンズを含む可動部と、この可動部を支持する支持部材と、ヨークおよび永久磁石からなる磁気回路で構成される。可動部にはフォーカシングコイルとトラッキングコイルが取り付けられており、フォーカシングコイルに駆動電流を印加することにより、永久磁石からの磁束との作用により生じる電磁力で可動部をフォーカシング方向に駆動し、同様にトラッキングコイルに駆動電流を印加することにより、永久磁石からの磁束との作用により生じる電磁力で可動部をトラッキング方向に駆動する。
【０００４】
ここで、光ディスクに反りが生じていたり、対物レンズの光軸に対して光ディスクが傾いて取り付けられたりしていると、対物レンズで集光された光が光ディスク基板を通過するときにコマ収差が生じ集光スポットが広がるため、情報の記録あるいは再生が正確に行えないという問題が生じる。そこで、光ディスクの反りや傾きに応じて対物レンズの傾きを調整する機構が必要となる。
【０００５】
光ディスクと対物レンズの位置関係を、光ディスクを上方、対物レンズを下方とすると、光ディスクが上方に反っている場合、光ディスクは対物レンズから遠ざかり、光ディスクが下方に反っている場合、光ディスクは対物レンズに近付くことになる。この際、対物レンズは光ディスクに焦点を合わせるために、上方に反っている光ディスクに対して対物レンズは上方に動作し、下方に反っている光ディスクに対して対物レンズは下方に動作する。
【０００６】
ここで、対物レンズがフォーカシング方向の上方に動作したときに対物レンズが光ディスクの内周側に傾き、対物レンズがフォーカシング方向の下方に動作したときに対物レンズが光ディスクの外周側に傾くようにしておけば、光ディスクの反りの影響を低減することができる。
【０００７】
このような対物レンズ駆動装置の従来構造として、コイルの移動中心点と磁性体の中心点とが対物レンズの光軸に対して直角方向に離隔するように磁性体を配置したものがある。また、対物レンズを支持するレンズ支持部材を固定部材と変位可能に連結する弾性部材の弾性率を対物レンズの光軸に対して左右側で異なるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−９３１７８号公報（第３−４頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、磁性体の中心をコイルの中心に対して離隔させて配置するようにしており、これは推力を得る上で効率の低下を生じる。また、弾性部材の弾性率を対物レンズの光軸に対して左右側で異ならせることは、部品の種類が増えることになり、部品の管理や取り扱いが複雑になるという課題がある。
【００１０】
本発明は、推力を低下させることなく、また部品の増加や管理の複雑さを伴わずに、光ディスクの反りや傾きと同じ方向に対物レンズを傾かせることが可能な対物レンズ駆動装置を提供し、この対物レンズ駆動装置を用いて情報の記録あるいは再生特性が良好な光ピックアップ、ひいては光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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は、次のように構成される。
光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクに接近または離遠する方向に動作させるための駆動手段であるフォーカシングコイル及び磁気回路とを有する対物レンズ駆動装置において、前記フォーカシングコイルを、前記光ディスクの内周側と外周側にコイル部を分けた２個一連とし、前記フォーカシングコイルの外周側のコイル部において前記磁気回路に対向しているコイル線の全長を、前記フォーカシングコイルの内周側のコイル部において前記磁気回路に対向しているコイル線の全長より大きくした対物レンズ駆動装置とする。
【００１２】
上記のように構成することで、フォーカシングコイルの外周側のコイル部で発生する力を、前記フォーカシングコイルの内周側のコイル部で発生する力より大きくすることができ、対物レンズが基準位置から光ディスクに接近する方向に動作したときに対物レンズが光ディスクの内周側に傾き、対物レンズが基準位置から光ディスクより離遠する方向に動作したときに、対物レンズが光ディスクの外周側に傾くようになる。したがって、反りを有する光ディスクに対して、対物レンズがフォーカシング方向に動作したときに、光ディスクの反りと同じ方向に対物レンズが傾くことになるので、情報の記録あるいは再生特性を良好にすることができ、しかも、推力の低下を生じることが無く、また部品の種類が増えることも無い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明の光ディスク装置の実施例に係る対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図、図２および図３は本発明の対物レンズ駆動装置を用いた光ピックアップおよび光ディスク装置を示す図、図４は本発明の対物レンズ駆動装置の動作原理を示す図である。図１において、ｘ軸の方向は図示しない光ディスクの接線方向、ｙ軸の方向は光ディスクの半径方向であるトラッキング方向、ｚ軸の方向は対物レンズ１の光軸方向であるフォーカシング方向である。
【００１５】
対物レンズ１と、フォーカシングコイル３と、トラッキングコイル４がレンズホルダ２に取り付けられる。フォーカシングコイル３は二つのコイル部３ａ、３ｂを有し、直列に接続されて、対物レンズ１の両側にトラッキング方向に分かれている。トラッキングコイルは４つのコイル部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがトラッキング方向と平行なレンズホルダ２の両側面に取り付けられている。導電性を有する支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、一端が固定部７に固定され、他端側がレンズホルダ２に固定される。フォーカシングコイルの端末３１ａ、３１ｂおよびトラッキングコイルの端末４１ａ、４１ｂは、レンズホルダに取り付けられた接続基板２１ａ、２１ｂ上で、支持部材６ａ〜６ｄの他端側と半田等の導電性融着材により電気的に接続される。
【００１６】
ここで、対物レンズ１とレンズホルダ２とフォーカシングコイル３とトラッキングコイル４および接続基板２１ａ、２１ｂが可動部となる。
【００１７】
磁化方向が図中ｘ軸方向となる永久磁石１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、トラッキング方向と平行なレンズホルダ２の両側方において磁性体から構成されたヨーク部材であるアウターヨーク９に取り付けられ固定される。
【００１８】
アウターヨーク９の底面から延出されたインナーヨーク１０ａ、１０ｂは、フォーカシングコイル３ａ、３ｂの内側に位置するよう配置される。これにより永久磁石１１ａ〜１１ｄからの磁束がインナーヨーク１０ａ、１０ｂからアウターヨーク９へと通る磁気回路が形成される。
【００１９】
図２に示すように、光ディスク装置１００は光ディスクを回転させるスピンドルモータ１２０と、光ピックアップ１１０と、光ピックアップ１１０を光ディスクの半径方向に移動させる送り機構とを備えている。
【００２０】
図３において、光ピックアップ１１０では、光源である半導体レーザ１１１から出射された光が、コリメータレンズ１１２、プリズム１１３、対物レンズ１を通って光ディスク１０１に集光される。光ディスク１０１からの反射光は、対物レンズ１、プリズム１１３、検出レンズ１１４を通って光検出器１１５へ入射する。光検出器１１５で得られた信号から、再生信号とフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号が生成される。フォーカシングエラー信号とトラッキングエラー信号は、それぞれフォーカシング駆動回路１０６、トラッキング駆動回路１０７によりフォーカシング駆動信号およびトラッキング駆動信号となり、フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４に電流が供給される。フォーカシングコイル３に印加された電流と、永久磁石１１ａ〜１１ｄからの磁束との作用により生じる電磁力で、可動部をフォーカシング方向に駆動し、トラッキングコイル４に印加された電流と、永久磁石１１ａ〜１１ｄからの磁束との作用により生じる電磁力で、可動部をトラッキング方向に駆動する。
【００２１】
ここで上記フォーカシングコイル３ａ、３ｂは、光ディスクの外周側のコイル部３ｂにおいて磁気回路の永久磁石に対向するコイル線の全長が、内周側のコイル部３ａにおいて磁気回路の永久磁石に対向するコイル線の全長よりも長くなるように巻回されている。具体的には図１および図４に示すように、外周側のコイル部３ｂの巻数が、内周側のコイル部３ａの巻数よりも多く巻回されている。
【００２２】
このように構成することで、図４に示すようにフォーカシングコイルに電流を流したときに、外周側のコイル部３ｂで発生する力Ｆ２が、内周側のコイル部３ａで発生する力Ｆ１よりも大きくなる。これにより、４本の支持部材６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄによって定まる支持中心Ｃの回りにモーメントＭが発生する。このモーメントＭにより対物レンズ１を含む可動部が支持中心Ｃの回りに傾くことになる。対物レンズ１が上方に動作したときには、対物レンズ１は光ディスクの内周側に傾き、対物レンズ１が下方に動作したときには、対物レンズ１は光ディスクの外周側に傾くことになる。
【００２３】
図５に光ディスク１０１の反りと対物レンズ１の位置関係を示す。図５（ｂ）は光ディスク１０１に反りが無い場合で、対物レンズ１は基準位置にある。これに対して図５（ａ）のように光ディスク１０１が上方に反っている場合は、光ディスク１０１に対して対物レンズ１の焦点を合わせるために、光ディスク１０１の外周側になるほど対物レンズ１は上方に動作する。このとき対物レンズ１は光ディスク１０１の内周側に傾くので、光ディスク１０１の反りと対物レンズ１の傾きを同じ方向とすることができる。また図５（ｃ）のように光ディスク１０１が下方に反っている場合は、光ディスク１０１の外周側になるほど対物レンズ１は下方に動作し、このとき対物レンズ１は光ディスク１０１の外周側に傾くので、この場合も光ディスク１０１の反りと対物レンズ１の傾きを同じ方向とすることができる。
【００２４】
ここで、対物レンズの傾き角θは、次の式（１）で表される。
【００２５】
【数１】
2005050414.tif 000003
Δｚは対物レンズ１のフォーカシング方向の動作量、ｂは支持中心Ｃからフォーカシングコイルで発生する力の作用位置までの距離、Ｌは支持中心Ｃから各支持部材までの距離、である。
【００２６】
式（１）から、フォーカシング方向の所定の動作量に対して、所望の傾き角を得るために必要な推力Ｆ１とＦ２の比が求まる。
【００２７】
例えば、ｂが４ｍｍ、Ｌが６ｍｍ、フォーカシング方向の動作量Δｚが０．３ｍｍとすれば、傾き角θとして０．１°傾かせようとするとＦ２をＦ１の１．１倍に、０．２°傾かせようとするとＦ２をＦ１の１．２倍にすれば良い。
【００２８】
したがって本実施例において、例えばフォーカシング方向の動作量Δｚが０．３ｍｍのときに傾き角θとして０．１°傾かせるためには、フォーカシングコイルの外周側のコイル部３ｂの巻数を、内周側のコイル部３ａの巻数に対して１．１倍になるようにすれば良い。
【００２９】
このように対物レンズ駆動装置を構成することにより、光ディスクに反りがある場合でも情報の記録あるいは再生を良好に行うことができる。
【００３０】
このとき、フォーカシングコイルに対して磁界を作用させる永久磁石は、フォーカシングコイルに対して最適な位置に配置することができるので推力の低下を生じることが無い。また、支持部材は全て同じ特性のものを使用することができるので、部品の種類が増えることも無い。
【００３１】
なお、図１および図４に示すように、フォーカシングコイルの内周側のコイル部３ａにおいて、外側のコイル層の巻数が少ない形状とすることで、コイル部３ａと３ｂの高さを同じにできので、レンズホルダ２に設けるフォーカシングコイル３を取り付ける空間をコイル部３ａと３ｂで同じにできる。したがって、レンズホルダ２は光ディスクの内周側と外周側で対称にできるので、不要な振動が生じにくくなる。また、内周側のコイル部３ａにはコイル層の段差が生じ、コイル部３ａと３ｂで形状が異なるので、外観での区別がつきやすく、組立時に誤ってコイル部を取り違える可能性を低くすることができる。
【００３２】
また、本実施例ではフォーカシングコイル３を二つのコイル部に分けていても、フォーカシング駆動回路は従来と同じように一つで良いので、制御系を簡単に構成できる。
【００３３】
次に本発明の他の実施例について図６に示す。前述のように光ディスクの反りの影響を低減するためには、フォーカシングコイル３の外周側のコイル部３ｂで発生する力を、内周側のコイル部３ａで発生する力よりも大きくすれば良い。したがって、第一の実施例ほど振動が問題にならない場合は、図６に示すようなフォーカシングコイル３の形状とすることができる。
【００３４】
図６（ａ）は、外周側のコイル部３ｂの巻数が内周側のコイル部３ａよりも多くしたことは上記実施例と同じで、巻数を変えるために外周側のコイル部３ｂの高さを大きくしている。
【００３５】
図６（ｂ）は、外周側のコイル部３ｂのトラッキング方向の幅を、内周側のコイル部３ａよりも大きくしている。これにより、外周側のコイル部３ｂの永久磁石に対向する部分の長さが長くなるので、外周側のコイル部３ｂで発生する力を大きくすることができる。
【００３６】
図６（ｃ）は、外周側のコイル部３ｂのトラッキング方向と垂直な方向の長さを、内周側のコイル部３ａよりも大きくしている。これにより、外周側のコイル部３ｂの永久磁石に対向する部分が、永久磁石に近付くので、外周側のコイル部３ｂで発生する力を大きくすることができる。
【００３７】
次に本発明のさらに他の実施例について図７に示す。図７は、内周側のコイル部３ａと外周側のコイル部３ｂを別々のコイル線で巻回し、並列に接続したものである。このとき、外周側のコイル部３ｂの抵抗値が内周側のコイル部３ａの抵抗値よりも小さくなるようにしている。例えば、外周側のコイル部３ｂの線材として内周側のコイル部３ａよりも比抵抗の小さなものを使用し、コイル部の大きさと巻数は同じとすれば良い。具体的には、外周側のコイル部３ｂを銅線とし、内周側のコイル部３ａをアルミニウム線とする。また、同じ材質のコイル線を使った場合でも、外周側のコイルの線径を内周側のコイルの線径よりも太くして、コイル部の大きさと巻数は同じとしても良い。
【００３８】
このように、外周側のコイル部３ｂの抵抗値を内周側のコイル部３ａよりも小さくし、並列に接続することで、外周側のコイル部３ｂに流れる電流を内周側のコイル部３ａに流れる電流よりも大きくすることができ、外周側のコイル部３ｂで発生する力を大きくすることができる。これにより、対物レンズがフォーカシング方向の上方に動作したときに対物レンズが光ディスクの内周側に傾き、対物レンズがフォーカシング方向の下方に動作したときに対物レンズが光ディスクの外周側に傾くので、光ディスクの反りの影響を低減することができる。
【００３９】
以上、図６、図７に示したフォーカシングコイル３は、いずれもコイル部を整列巻にしやすいので、製造が容易になるという効果がある。
【００４０】
次に本発明のさらに他の実施例に係る対物レンズ駆動装置の構成を図８に示す。本実施例では、対物レンズ５１はレンズホルダ５２の端部に取り付けられる。フォーカシングコイルはトラッキング方向に分かれた二つのコイル部５３ａ、５３ｂからなり、トラッキングコイル５４ａ、５４ｂとあわせてレンズホルダ５２に取り付けられる。フォーカシングコイルの二つのコイル部５３ａ、５３ｂの内側に、それぞれ永久磁石６１ａ、６１ｂが配置され、フォーカシングコイルとトラッキングコイルを挟んで永久磁石６１ｃが配置される。
【００４１】
これまでの実施例とは対物レンズを可動部の端部に配置していることが異なるが、フォーカシングコイルをトラッキング方向に２つのコイル部５３ａ、５３ｂに分けた点は同じである。本実施例でも光ディスクの反りの影響を低減するために、フォーカシングコイルの外周側のコイル部５３ｂで発生する力が、内周側のコイル部５３ａで発生する力よりも大きくなるようにフォーカシングコイルを構成している。その形状としては、外周側のコイル部５３ｂの巻数を内周側のコイル部５３ａの巻数よりも多くするなど、これまでに述べてきたいずれの構成でも構わない。
【００４２】
このように構成することで、光ディスクの反りの影響を低減する効果は同じで、トラッキングコイルの個数と永久磁石の個数を削減できるので、コスト低減を図ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、推力を低下させることなく、また部品の増加や管理の複雑さを伴わずに、光ディスクの反りや傾きと同じ方向に対物レンズを傾かせることが可能な対物レンズ駆動装置を提供でき、この対物レンズ駆動装置を用いて情報の記録あるいは再生特性が良好な光ピックアップ、ひいては光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対物レンズ駆動装置の実施例を示す図である。
【図２】本発明の対物レンズ駆動装置を用いた光ディスク装置を示す図である。
【図３】本発明の対物レンズ駆動装置を用いた光ディスク装置を示す図である。
【図４】本発明の対物レンズ駆動装置の動作原理を示す図である。
【図５】本発明の対物レンズ駆動装置の動作原理を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例を示す図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１…対物レンズ、２…レンズホルダ、３ａ、３ｂ…フォーカシングコイル、４ａ〜４ｄ…トラッキングコイル、６ａ〜６ｄ…支持部材、７…固定部、９…アウターヨーク、１０ａ、１０ｂ…インナーヨーク、１１ａ〜１１ｄ…永久磁石、２１ａ、２１ｂ…接続基板、１０１…光ディスク、１１０…光ピックアップ。
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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