(57)【要約】  【課題】  多極着磁マグネットと扁平コイルよりなる対物レンズ駆動装置では、駆動制御に直線性を維持し得る可動範囲が狭い。  【解決手段】  コイル巻線L1は内周の位置Ptにおいて逆向きに巻回されることにより外周側に主コイルを形成し、内周側に補償コイルを形成する。レンズホルダ移動中に補償コイルが着磁境界を跨ぐことにより補償コイルにレンズホルダの移動方向と同方向の駆動力が生じる。これにより主コイルの一部が磁極面をはみ出したり着磁境界を越えたりすることによる駆動力の低下を補い、実用的な線形制御性を維持できる。【選択図】    図９
2005216358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状記憶媒体に光学的に情報を記録又は再生する装置に組み込んで使用され、前記ディスク状記憶媒体の情報記録面に垂直な方向であるフォーカシング方向に光軸を有する対物レンズを保持するレンズホルダと、
ベースと、
前記レンズホルダを前記ベースに対して弾性保持する弾性保持手段と、
前記ベースに固着される、2極以上の着磁面を備える磁石と、
前記磁石に対向するように前記レンズホルダに設けられ前記レンズホルダを駆動する角型扁平の主コイルと、
前記レンズホルダに駆動力を生じさせる一対の有効線素のうち一方の有効線素が前記レンズホルダの可動範囲内において前記磁石の着磁境界を跨ぐように前記磁石に対向して前記レンズホルダに設けられた角型扁平の補償コイルとを有し、
前記補償コイルは、前記一方の有効線素が着磁境界を跨いだ位置にあるときに、前記一方の有効線素が前記レンズホルダの駆動方向と同一方向に駆動力を生じるように駆動されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記補償コイルは、前記一方の有効線素が着磁境界を跨いだ位置にないときに、前記一方の有効線素が前記レンズホルダの駆動方向とは反対の方向に駆動力を生じるように駆動されることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
前記補償コイルは前記主コイルの有効線素が前記磁石の着磁範囲を越える位置近傍又は着磁境界近傍に移動したときに前記補償コイルの一方の有効線素が前記磁石の着磁境界を跨ぐ位置にあるように前記レンズホルダに設けられたことを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状記録媒体に光学的に情報を記録又は再生する光ディスク装置に搭載される光ヘッドの対物レンズ駆動装置であって、特に高転送レート対応で高速回転する光ディスクの面振れおよび偏心に追従するためにフォーカシング方向および/またはトラッキング方向のサーボ特性を向上する対物レンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対物レンズ駆動装置は、コンパクトディスクなどの円盤状記録媒体(以下、ディスクという)に光学的に情報を記録又は再生する装置に、ディスクの所定の半径方向に前記ディスクに平行に移動可能に組み込まれ、ディスクの面振れによるフォーカシングずれや偏心などによるトラッキングずれを補正するために、対物レンズを前記対物レンズの光軸方向であるディスクに対して垂直な方向(以下、フォーカシング方向という)、及びディスクの前記所定の半径方向(以下、トラッキング方向という)の2方向に駆動するものである。また、更に精緻な対物レンズの位置制御を実現する為に、ラジアルチルト駆動と呼ばれる、光軸の傾きを補正する方向(以下、チルト方向という)に駆動可能な、対物レンズ駆動装置も公知である。
【０００３】
近年、光ディスク装置の高密度化および高転送レート化が進展している。このため、対物レンズの高精度な位置決め制御と、光ディスクを高速回転して情報の記録再生を高転送レート化することの必要性が増している。
光ディスクを高速回転する際に発生する振動現象は面振れと偏心に分けられ、その振動の強さを表わす面振れ加速度および偏心加速度は、回転数の2乗に比例して大きくなる。これら面振れおよび偏心に対する対物レンズの追従性能が低いと、フォーカス外れ(デフォーカス)またはトラッキング外れ(デトラック)を起こすので、記録再生信号を劣化させる原因となる。
このため、従来の対物レンズ駆動装置では、対物レンズの追従性能であるフォーカシング方向およびトラッキング方向の加速度感度を向上するための種々の提案がなされていた。
【０００４】
対物レンズの追従性能を向上させるための技術の一つとして、特許文献1に開示された技術がある。これはコイルの総周回長に対するフォーカシング駆動力またはトラッキング駆動力を発生する部分の長さの比であるコイル有効率を向上すると共に、コイル自体を小型化及び軽量化することにより、対物レンズアッセンブリの総質量を軽量化し、高感度化を可能とする対物レンズ駆動装置の従来例である。
【特許文献１】特開平８−２７３１７６号公報
【０００５】
特許文献１に開示された対物レンズ駆動装置は、フォーカシングコイルおよびトラッキングコイルを角形の扁平コイルとし、その2辺に対して異極の磁極を対向させてフォーカシング駆動力またはトラッキング駆動力を発生させることにより、コイル有効率を向上している。
以下、従来例としての特許文献1に開示された対物レンズ駆動装置について図を用いて説明する。
【０００６】
図１２は従来例としての特許文献１に開示された対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図、図１３は図１２の対物レンズ駆動装置の磁石とフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルの関係を説明するための斜視図、図１４は図１２の対物レンズ駆動装置の磁石とフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルの磁界、電流および電磁力の方向を示す説明図である。
【０００７】
図１２〜図１４において対物レンズ101は角形のレンズホルダ102に保持され、このレンズホルダ102の側面のうち幅の広い側面の一つには、側面の左右両側に一対のフォーカシングコイル103,104が取り付けられており、さらにフォーカシングコイル103と104との間に挟まれるように一対のトラッキングコイル107,108が上下に取り付けられている。
【０００８】
この側面の反対側にも同様に側面の両側に一対のフォーカシングコイル105,106(図示せず)が取り付けられ、さらにそのフォーカシングコイル105と106との間に挟まれるように一対のトラッキングコイル109,110(図示せず)が上下に取り付けられている。
【０００９】
フォーカシングコイル103,104,トラッキングコイル107,108に対向する位置に4個の磁石111a〜114aが配置されて磁気回路を構成し、同様にフォーカシングコイル105,106,トラッキングコイル109,110に対向する位置に4個の磁石111b〜114bが配置されて磁気回路を構成している。
８個の磁石111a〜114a、111b〜114bおよび固定基板122,123はベース115に固定されている。
なお、これら磁石は従来公知の多極着磁マグネットであっても良い。
【００１０】
ワイヤー116,117のそれぞれの一端は固定基板122に半田付けされ、他端が端子基板120に半田付けされる。
また、ワイヤー118,119のそれぞれの一端は固定基板123に半田付けされ、他端が端子基板121に半田付けされる。
さらに、端子基板120,121はレンズホルダ102の側面に接着されており、従って、レンズホルダ102は、ベース115に対して4本のワイヤーで支持されることとなる。
【００１１】
次に、図１３を用いて磁石111a〜114aとフォーカシングコイル103,104およびトラッキングコイル107,108の関係を説明する。
図１３においてフォーカシングコイル103の上側半分と磁石111aのN極、フォーカシングコイル103の下側半分と磁石112aのS極がそれぞれ対向する位置に配置されている。
かつ、フォーカシングコイル104の上側半分と磁石113aのS極、フォーカシングコイル104の下側半分と磁石114aのN極がそれぞれ対向する位置に配置されている。
【００１２】
さらに、トラッキングコイル107の左側半分と磁石111aのN極、トラッキングコイル107の右側半分と磁石113aのS極がそれぞれ対向する位置に配置されている。
かつ、トラッキングコイル108の左側半分と磁石112aのS極、トラッキングコイル108の右側半分と磁石114aのN極がそれぞれ対向する位置に配置されている。
磁石111b〜114bとフォーカシングコイル105,106およびトラッキングコイル109,110の関係も同様となっている。
【００１３】
以上のような構成により得られる動作を図１４を用いて説明する。
図１４は磁石111a〜114aとフォーカシングコイル103,104およびトラッキングコイル107,108を対物レンズ101側から透視的に表している。
まず、フォーカシング駆動について説明する。
フォーカシングコイル103の上辺では図示の矢印方向401aに電流を流すと、対向する磁極はN極であるので矢印方向403aすなわち図中上方に駆動力が発生する。
また、フォーカシングコイル103の下辺では図示の矢印方向401bに電流を流すと、対向する磁極はS極であるので矢印方向403bすなわち上辺と同じく図中上方に駆動力が発生する。
【００１４】
同様にフォーカシングコイル104の上辺では図示の矢印方向404aに電流を流すと、対向する磁極はS極であるので矢印方向406aすなわち図中上方に駆動力が発生する。
また、フォーカシングコイル104の下辺では図示の矢印方向404bに電流を流すと、対向する磁極はN極であるので矢印方向406bすなわち上辺と同じく図中上方に駆動力が発生する。
フォーカシングコイル105,106の場合も同様の駆動力を発生する。
【００１５】
すなわち、フォーカシングコイル103〜106に上記の方向に電流を流すとフォーカシングコイル103〜106は図中上方の駆動力を発生するので、レンズホルダ102は上方に駆動されることとなる。
【００１６】
次に、トラッキング駆動について説明する。
トラッキングコイル107の左辺では図示の矢印方向407aに電流を流すと、対向する磁極はN極であるので矢印方向409aすなわち図中右方に駆動力が発生する。
また、トラッキングコイル107の右辺では図示の矢印方向407bに電流を流すと、対向する磁極はS極であるので矢印方向409bすなわち左辺と同じく図中右方に駆動力が発生する。
【００１７】
同様にトラッキングコイル108の左辺では図示の矢印方向410aに電流を流すと、対向する磁極はS極であるので矢印方向411aすなわち図中右方に駆動力が発生する。
また、トラッキングコイル108の右辺では図示の矢印方向410bに電流を流すと、対向する磁極はN極であるので矢印方向411bすなわち左辺と同じく図中右方に駆動力が発生する。
トラッキングコイル109,110の場合も同様の駆動力を発生する。
【００１８】
すなわち、トラッキングコイル107〜110に上記の方向に電流を流すとトラッキングコイル107〜110は図中右方の駆動力を発生するので、レンズホルダ102は右方に駆動されることとなる。
【００１９】
以上のようにフォーカシングコイル103〜106の上辺と下辺あるいはトラッキングコイル107〜110の左辺と右辺にそれぞれ異極を対向させることによって、コイルの総周回長に対する駆動に寄与する部分の長さの比であるコイル有効率を高くすることができ、加速度感度を向上することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
以上記した、角形扁平コイルと多極着磁マグネットの組合せよりなる対物レンズ駆動装置(レンズアクチュエータ)には、サーボの直線性を得られる駆動範囲が限られる、という問題点がある。以下、詳述する。
図１５は一般的な単極着磁マグネットと巻線コイルの組合せよりなる磁気回路の模式図であり、図１６は前述の従来技術に記された角形扁平コイルと多極着磁マグネットの組合せよりなる磁気回路を示す。
コイルが電磁作用によって駆動される際に、電流の大きさと駆動力との直線性(リニアリティ: linearity)を維持し得る範囲は、コイルの、駆動力を発生する辺部分(以下、「有効線素」と記す)が磁石の着磁境界を越えない範囲に限られる。
図１５において、単極着磁マグネットと巻線コイルの組合せよりなる磁気回路は、その移動範囲は単極着磁された部分全般に及ぶ。
一方、図１６において、図１５の単極着磁マグネットと同じ大きさの多極着磁マグネットと扁平コイルの組合せよりなる磁気回路は、その移動範囲は単極着磁マグネットの半分に制限されてしまう。
コイルの有効線素が着磁境界を越えて隣の磁界に侵入すると、その部分は逆方向の駆動力を発生してしまう。するとコイルの駆動力が大幅に低下し、駆動電流に対する感度の低下に繋がる。すなわち、駆動電流の大きさに対する駆動力の直線性が失われ、対物レンズの駆動制御が困難になる。アクチュエータの感度が駆動の途中で大幅に低下してしまうと、レンズを駆動させる為の駆動電流が大量に必要になり、消費電流の増大に繋がる。また、ICメーカから提供されるサーボICは、レンズアクチュエータの駆動特性が直線的であるものと仮定して作られているので、この傾向が極端になると、レンズを移動させようとしてもICの電流制御範囲を越えてしまい、結果として、レンズを移動する目標位置が多極着磁マグネットの片側の着磁範囲を越えている場合、レンズを目標位置まで移動させることができない、という不具合に繋がる。
【００２１】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みなされたものであり、コイルの有効線素が多極着磁マグネットの着磁境界を越えてもサーボ制御の直線性を維持し得る、扁平型コイルと多極着磁マグネットを用いる対物レンズ駆動装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、ディスク状記憶媒体に光学的に情報を記録又は再生する装置に組み込んで使用され、前記ディスク状記憶媒体の情報記録面に垂直な方向であるフォーカシング方向に光軸を有する対物レンズを保持するレンズホルダと、
ベースと、
前記レンズホルダを前記ベースに対して弾性保持する弾性保持手段と、
前記ベースに固着される、2極以上の着磁面を備える磁石と、
前記磁石に対向するように前記レンズホルダに設けられ前記レンズホルダを駆動する角型扁平の主コイルと、
前記レンズホルダに駆動力を生じさせる一対の有効線素のうち一方の有効線素が前記レンズホルダの可動範囲内において前記磁石の着磁境界を跨ぐように前記磁石に対向して前記レンズホルダに設けられた角型扁平の補償コイルとを有し、
前記補償コイルは、前記一方の有効線素が着磁境界を跨いだ位置にあるときに、前記一方の有効線素が前記レンズホルダの駆動方向と同一方向に駆動力を生じるように駆動されることを特徴とする対物レンズ駆動装置を提供する。
【００２３】
請求項２の発明では、請求項１のアクチュエータにおいて、前記補償コイルは、前記一方の有効線素が着磁境界を跨いだ位置にないときに、前記一方の有効線素が前記レンズホルダの駆動方向とは反対の方向に駆動力を生じるように駆動される。
【００２４】
請求項３の発明では、請求項２のアクチュエータにおいて、前記補償コイルは前記主コイルの有効線素が前記磁石の着磁範囲を越える位置近傍又は着磁境界近傍に移動したときに前記補償コイルの一方の有効線素が前記磁石の着磁境界を跨ぐ位置にあるように前記レンズホルダに設けられている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の請求項１乃至請求項３記載の発明によれば、光ディスク装置に組み込まれる対物レンズ駆動装置において、コイルの有効線素が着磁境界を越えてもサーボ制御の直線性を実用範囲に抑えて維持し得る。
本発明により、レンズアクチュエータを小型化しても稼動範囲を広く取ることができるので、CDとDVDという、レンズのフォーカス範囲を広く確保しなければならない互換ドライブ装置に適用することができると共に、サーボ性能を向上できる為、ディスク装置の高速化に大きく貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の概略は、レンズ駆動を行う主コイルの内側に、主コイルよりも小さい補償コイルを設け、主コイルの一方の有効線素が磁石の磁界を離れたり、逆方向の磁界に侵入することにより駆動力が低下する範囲においても全体的な駆動力の平均化を行うものである。
なお、コイルが電磁作用によって駆動される際に、コイルの、駆動力を発生する辺部分を、「有効線素」と記す。角型扁平コイルの場合、駆動力を発生する一方の辺部とこれに対向する他方の辺部からなる一対の有効線素を有する。
例えば、多極着磁マグネットから見て主コイルとは逆方向の電流を補償コイルに流すことにより、主コイルが着磁境界を跨いで隣接する逆方向の磁界に入ったとき等の、感度の低下を補正する。この場合、補償コイルは主コイルに対するリミッタの役割を担う。
この発明により、補償コイルが着磁境界を跨ぐまでは駆動感度が低下するが、稼動範囲全体で見ると感度の変化は小さく抑えられると共に、角形扁平コイルの大きさ及び質量が十分に小さいことによって、実用的な感度が十分に確保される。
或は、多極着磁マグネットから見て主コイルに電流が流れていない状態、すなわち主コイルが自由位置にあるときには着磁境界から外れた位置にあるように補償コイルを配置して、主コイルと同方向の電流を補償コイルに流すことにより、主コイルの駆動力低下を補う。
この場合は、補償コイルが着磁境界を跨ぐまでの間、駆動感度が低下することなく、稼動範囲内の感度の変化を小さく抑えることができる。
以下、先ず本発明の動作原理を説明した後、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。
【００２７】
[動作原理]
図１は本発明の原理を説明するための、コイルと磁石の相対位置関係を示す模式図である。
図２は図１の磁石とその周縁の磁束密度を示すグラフである。
図３、図４及び図５は図１の相対位置関係に基づいてコイルの各有効線素に発生する力を示す表であり、理解を容易にする為にコイルの有効線素における電流の方向と磁石の相対位置関係を併記している。
図６は図３、図４及び図５の表に基づいてコイルと磁石の相対位置関係の変化に対するコイル全体に発生する力をプロットしたグラフである。
なお、コイルが電磁作用によって駆動される際に、コイルの、駆動力を発生する辺部分を、「有効線素」と記す。
図１〜図６はあくまでもシミュレーション結果を示す模式図であり、グラフや図面中の磁束密度/電流/相対位置/力に単位を付与していない点に注意されたい。
【００２８】
図１〜図６では、コイルに一定電流を流しながら磁石との相対位置をずらして、その都度コイルに発生する力を観察することにより、アクチュエータの直線性を検証する。
つまり、磁石とコイルとの相対位置を変化させる際に、コイルに発生する力の変動が少なければ少ないほど、アクチュエータとしての直線性に優れていると判断できる。
【００２９】
図１において、多極着磁マグネット70のS極にはコイルの有効線素80a〜80hが重なっており、多極着磁マグネット70のN極にはコイルの有効線素80i〜80pが重なっている。
有効線素80a〜80h及び80i〜80p同士はそれぞれ距離0.05ずつ離れており、有効線素80hと80i同士は距離0.20離れている。
多極着磁マグネット70の平面上の磁束密度の割合を1とし、各有効線素に電流の割合1を流すと、力の割合1が発生する、と仮定している。
【００３０】
図２において、多極着磁マグネット70上とその近傍における磁束密度の割合の変化をグラフにて示す。
多極着磁マグネット70のN極とS極の境い目、つまり着磁境界部分では磁束の変化が急峻であり、多極着磁マグネット70の表面から外れると磁束密度が徐々に少なくなる。
【００３１】
図３は、本発明の原理を採用した場合の、多極着磁マグネット70をコイルの各有効線素に対して相対的に移動させた際の、コイルの各有効線素毎に発生する力の変化を表わす表である。ここで、「シフト量」も前述の相対位置同様、数値を持ち得ないが、コイルの各有効線素同士の距離である0.05ずつ、多極着磁マグネット70のS極をN極の方向へずらしている。
有効線素80a〜80fの6本は電流-1が流れているが、有効線素80g及び80hの2本は電流1が流れている。すなわち、有効線素80a〜80fの6本は主コイルであり、有効線素80g及び80hは補償コイルである。
同様に、有効線素80k〜80pの6本は電流1が流れているが、有効線素80i及び80jの2本は電流-1が流れている。すなわち、有効線素80k〜80pの6本は主コイルであり、有効線素80i及び80jの2本は補償コイルである。
つまり、主コイルを構成する有効線素80a〜80fと、補償コイルを構成する有効線素80i及び80jの電流の方向は同じであると共に、主コイルを構成する有効線素80k〜80pと、補償コイルを構成する有効線素80g及び80hの電流の方向は同じであり、有効線素80a〜80f及び有効線素80i及び80jに対し、有効線素80k〜80p及び有効線素80g及び80hの電流の方向は全く逆向きである。
【００３２】
図３において、多極着磁マグネット70のシフト量が0の時、主コイルを構成する有効線素80a〜80f及び有効線素80k〜80pにはそれぞれ駆動力1が現われている。そして、補償コイルを構成する有効線素80g及び有効線素80jには駆動力-0.99が、有効線素80h及び有効線素80iには駆動力-0.92が現われている。これは図2に示すように補償コイルの部分が多極着磁マグネット70の着磁境界部分に近い為に、磁束密度の割合が小さくなっていることに起因する。この結果、全ての有効線素に発生する駆動力の合計は8.18となる。
次に、多極着磁マグネット70のシフト量が0.05、すなわち多極着磁マグネット70の着磁境界が有効線素80pの方向へ距離0.05だけずれると、主コイルの有効線素80kと補償コイルの有効線素80i及び80jに及ぶ磁束密度の絶対値が小さくなると共に、補償コイルの有効線素80g及び80hに及ぶ磁束密度の絶対値が大きくなり、全ての有効線素に発生する駆動力の合計は8.28となる。
同様に、多極着磁マグネット70のシフト量が徐々に大きくなると、補償コイルの有効線素80jが多極着磁マグネット70の着磁境界上に至るシフト量0.15の時に駆動力が10.47と最大になる。
そして、これ以降は主コイルの有効線素80a〜80fが多極着磁マグネット70の磁極面から外れていくと共に、主コイルの有効線素80k〜80mが多極着磁マグネット70の着磁境界を越えて多極着磁マグネット70のS極に至ってしまう為に、駆動力は減少傾向を辿る。
【００３３】
図４は、従来技術を模式的に示す為に、有効線素80g、80h、80i及び80jへの電流供給を止めた場合の、コイルの各有効線素毎に発生する力の変化を表わす表である。
補償コイルが機能していない為に、シフト量が0の時は大きな駆動力が得られるが、シフト量が大きくなると図３とほぼ同様の、駆動力の減少傾向を辿る。
【００３４】
図５は、従来技術を模式的に示す為に、有効線素80g、80h、80i及び80jにも主コイルと同じ方向の電流供給を行った場合の、コイルの各有効線素毎に発生する力の変化を表わす表である。
シフト量が0の時は図４よりも大きな駆動力が得られるが、シフト量が大きくなると図３とほぼ同様の駆動力の減少傾向を辿る。
【００３５】
以上、図３、図４及び図５にて示した表をもとに、コイルに生じる駆動力の変化をプロットしたグラフが図６である。これを見るとわかるように、従来技術では磁石のシフト量がない時には大きな駆動力が得られる反面、シフト量が大きくなるにつれて駆動力が極端に減少する。すなわち、従来技術ではシフト量の増大に対してアクチュエータの駆動力に直線性が期待できない。
本発明では、主コイルの内側に主コイルよりも有効線素数の少ない補償コイルを設け、主コイルと逆方向の電流を流すことにより、シフト量がない時の駆動力が削がれる反面、補償コイルが着磁境界を跨ぐ前後で駆動力を加算する方向に貢献し、補償コイル全体が単一の着磁面内に至ると補償コイル自体の作用が打ち消される。この為に駆動力の変化は従来技術よりも小さくなっているので、コイルの有効線素が磁石の磁束面を外れても、シフト量の増大に対してアクチュエータの駆動力に直線性を維持し得る。
【実施例１】
【００３６】
図７は本発明による対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図、図８は図７の対物レンズ駆動装置の磁石とフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルの関係を説明するための斜視図である。なお、以下より説明する対物レンズ駆動装置1は、トラッキングコイル及びフォーカシングコイルの構造を除き、従来技術にて説明した対物レンズ駆動装置と同一の構成である。
【００３７】
図７〜図８において対物レンズ11は角形のレンズホルダ12に保持され、このレンズホルダ12の側面のうち幅の広い側面の一つには、側面の左右両側に一対のフォーカシングコイル13,14が取り付けられており、さらにフォーカシングコイル13と14に隠れるように一対のトラッキングコイル17,18が上下に取り付けられている。すなわち、フォーカシングコイル13,14とトラッキングコイル17,18は重なり合っている。
【００３８】
この側面の反対側にも同様に側面の両側に一対のフォーカシングコイル15,16(図示せず)が取り付けられ、さらにそのフォーカシングコイル15と16に隠れるように一対のトラッキングコイル19,20(図示せず)が上下に取り付けられている。
【００３９】
フォーカシングコイル13,14,トラッキングコイル17,18に対向する位置には4極に着磁された多極着磁マグネットである磁石21が配置されて磁気回路を構成し、同様にフォーカシングコイル15,16,トラッキングコイル19,20(図示せず)に対向する位置には4極に着磁された多極着磁マグネットである磁石22が配置されて磁気回路を構成している。
磁石21, 22および固定基板32,33はベース25に固定されている。
【００４０】
弾性部材であるワイヤー26,27のそれぞれの一端は固定基板32に半田付けされ、他端が端子基板30に半田付けされる。
同様に、ワイヤー28,29のそれぞれの一端は固定基板33に半田付けされ、他端が端子基板31に半田付けされる。
端子基板30,31はレンズホルダ12の側面に接着されている。従って、レンズホルダ12はベース25に対して4本のワイヤーで弾性支持されている。
従来技術と同様に、ワイヤー26,27,28,29は、フォーカシングコイル13,14,15,16とトラッキングコイル17,18,19,20に電流を供給するリード線を兼用している。
【００４１】
次に、図８を用いて磁石21とフォーカシングコイル13,14およびトラッキングコイル17,18の関係を説明する。
図８においてフォーカシングコイル13の上側半分と磁石21のN極21a、フォーカシングコイル13の下側半分と磁石21のS極21bがそれぞれ対向する位置に配置されている。
かつ、フォーカシングコイル14の上側半分と磁石21のS極21c、フォーカシングコイル14の下側半分と磁石21のN極21dがそれぞれ対向する位置に配置されている。
【００４２】
さらに、トラッキングコイル17の左側半分と磁石21のN極21a、トラッキングコイル17の右側半分と磁石21のS極21cがそれぞれ対向する位置に配置されている。
かつ、トラッキングコイル18の左側半分と磁石21のS極21b、トラッキングコイル18の右側半分と磁石21のN極21dがそれぞれ対向する位置に配置されている。
磁石22とフォーカシングコイル15,16およびトラッキングコイル19,20の関係も同様となっている。
【００４３】
フォーカシングコイル13,14およびトラッキングコイル17,18は積層基板にて形成される。必要十分な駆動力と可動範囲をより広く確保する為に、ほぼ磁石21の磁極面全面に渡ってコイルが形成され、フォーカシングコイル13,14およびトラッキングコイル17,18は磁石21の磁極面から見ると重なって配置される。
【００４４】
フォーカシングコイル13は主コイル13aと補償コイル13bよりなる。
フォーカシングコイル14は主コイル14aと補償コイル14bよりなる。
トラッキングコイル17は主コイル17aと補償コイル17bよりなる。
トラッキングコイル18は主コイル18aと補償コイル18bよりなる。
【００４５】
図９はフォーカシングコイル13,14およびトラッキングコイル17,18の構造と磁石との位置関係を示す図である。
磁石Dは一点鎖線で示される着磁境界Cを境に、N極とS極に着磁されている。
コイル巻線L1の両端である端子P1とP2に図示しない駆動回路を接続し、コイル巻線L1に電流を供給する。
図示しない基板上に形成されるコイル巻線L1は内周の位置Ptにおいて逆向きに巻回される。このPtを境に、図９に示す点線Bの外側が主コイルを形成し、点線の内側が補償コイルを形成する。
位置Ptを境に、主コイルの巻回数、すなわち有効線素数は補償コイルのそれよりも多い。
主コイル及び補償コイルは電流が流れていない時点において、その中心に着磁境界Cが臨むように、ワイヤー等の弾性支持手段にて支持される。
図９では図示していないが、本実施例においてはワイヤー26,27,28,29がこれに該当する。
【００４６】
図９の構造を備えるフォーカシングコイル13,14およびトラッキングコイル17,18に電流を流すと、前述の動作原理に従って対物レンズ11が駆動される。
すなわち、主コイルの有効線素の一部が磁極面をはみ出しても、補償コイルの存在により、実用的な線形制御性を維持できる。
【実施例２】
【００４７】
図１０は本発明の第２の実施例におけるフォーカシングコイル13,14およびトラッキングコイル17,18の構造を示す図である。すなわち、第２の実施例ではこれらコイル以外は第１実施例と何ら変わるところはない。
【００４８】
図１０に示す点線B'の外側が主コイルを形成し、点線の内側が補償コイルを形成する。
内周側コイル巻線L2と外周側コイル巻線L3は同一方向に巻回されている。
内周側コイル巻線L2の端子P3と外周側コイル巻線L3の端子P4は接続されており、コイル全体は端子P5とP6に電流が加えられ、駆動される。
すなわち、本実施例においても、実用的な線形制御性を維持できる。
【００４９】
本発明は上記例に限定されず、様々な変形例が考えられる。以下、列挙する:
(1) 補償コイルは、主コイルの有効線素が着磁範囲や着磁境界を越える前において、必ずしも着磁境界を跨いだ位置になくても良い。また、補償コイルは必ずしも主コイルと逆方向の電流が流れていなくとも良い。例えば、図１１に示すように、補償コイルL5は主コイルL4の内側下部に設けられており、主コイルL4と補償コイルL5は同一方向の電流が流れる。補償コイルL5が着磁境界から外れている場合は、補償コイルの上下の有効線素の電流の向きが異なるため互いの有効線素に働く駆動力が相殺され、結果的に補償コイルによる駆動力は生じない。これに対して補償コイルL5が着磁境界を跨ぐ時点では、補償コイルの上下の有効線素に対する磁界が異なるため互いの有効線素に同方向の駆動力が発生し、主コイルL4より生じる駆動力を補償コイルL5が補う。このような形態は、特にCD及びDVDディスクの両方を再生可能な光ディスク装置の場合、DVDのフォーカス位置と比べるとCDのフォーカス位置はよりディスク面に近いので、DVDの駆動中心はフォーカス制御の電流を少なくし、CDの駆動中心はフォーカス制御の電流にオフセットを与えて駆動することで、実用的な制御特性を得ることができる。
(2) 主コイルと補償コイルは夫々独立した駆動回路にて駆動しても良い。例えば、図１１において主コイルL4に供給する電流がある値を超えた時点から補償コイルL5に電流を与えるように構成して、CDのフォーカス位置近傍で補償コイルL5が動作するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の動作原理を説明する図である。
【図２】図１の多極着磁マグネットの磁束密度分布を示す図である。
【図３】本発明の動作原理を検証する表である。
【図４】従来技術の動作を検証する表である。
【図５】従来技術の動作を検証する表である。
【図６】図３,図４,図５の表をプロットしたグラフである。
【図７】第１実施例の対物レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図８】図７の磁石とコイルの位置関係を示す概略図である。
【図９】第１実施例のコイルを示す模式図である。
【図１０】第２実施例のコイルを示す模式図である。
【図１１】応用例の磁石とコイルを示す模式図である。
【図１２】特許文献１の対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２の対物レンズ駆動装置の磁石とフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルの関係を説明するための斜視図である。
【図１４】図１２の対物レンズ駆動装置の磁石とフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルの磁界、電流および電磁力の方向を示す説明図である。
【図１５】従来技術の動作を示す説明図である。
【図１６】従来技術の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
1・・・・・・対物レンズ駆動装置
11・・・・・対物レンズ
12・・・・・レンズホルダ
13,14,15,16・・・・・フォーカシングコイル
17,18,19,20・・・・・トラッキングコイル
21,22・・・・・磁石
25・・・・・ベース
26,27,28,29・・・・・ワイヤー
30,31・・・・・端子基板
32,33・・・・・固定基板
70・・・・・多極着磁マグネット
80a,80b,80c,80d,80e,80f,80g,80h,80i,80j,80k,80l,80m,80n,80o,80p・・・・・コイルの有効線素
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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