(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を光ディスク媒体に集光させる対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に駆動するフォーカシングコイルおよびラジアル方向に駆動するトラッキングコイルと、前記光軸方向とラジアル方向の２軸の面内での回転方向を駆動するチルトコイルとを備えたレンズホルダと、このレンズホルダを支持する支持部材を介して前記レンズホルダを支持する固定ブロックと、前記フォーカシングコイル及びトラッキングコイルに電磁力を発生させるフォーカシング及びトラッキング用磁石と、前記チルトコイルに電磁力を発生させるチルト用磁石から構成される対物レンズ駆動装置において、前記チルトコイルは、内周が略長方形に多層に巻かれ、かつ、前記レンズホルダのラジアル方向の両側面に配置され、前記チルト用磁石は、前記レンズホルダのラジアル方向の両側面を挟むように前記チルトコイルと対向して配置され、かつ、その対向面において光軸と平行な方向の二つの領域に分割されるとともに、ラジアル方向の極性が互いに異なる２極に着磁されており、前記レンズホルダが中立位置において、対向する前記チルト用磁石と前記チルトコイルの少なくとも１組の前記チルト用磁石と前記チルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと前記チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を、１：１．５ないし１：３としたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の前記チルトコイルのうち、少なくとも一つのチルトコイルにおいて、内周部の光軸方向の高さと、対向する位置に設けられた前記チルト用磁石の光軸方向の高さとの比を、１：２ないし１：４としたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の前記チルト用磁石において、その材質が希土類であることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の二つのチルト用磁石のうち、光ディスク媒体の内周側に配置される前記チルト用磁石を、外周側に配置される前記チルト用磁石よりも小形とするか、或いは省いたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項５】
光源からの光を光ディスク媒体に集光させる対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に駆動するフォーカシングコイルおよびラジアル方向に駆動するトラッキングコイルと、前記光軸方向とラジアル方向の２軸の面内での回転方向を駆動するチルトコイルとを備えたレンズホルダと、このレンズホルダを支持する支持部材を介して前記レンズホルダを支持する固定ブロックと、前記フォーカシングコイル及びトラッキングコイルに電磁力を発生させるフォーカシング及びトラッキング用磁石と、前記チルトコイルに電磁力を発生させるチルト用磁石から構成される対物レンズ駆動装置において、前記チルトコイルは、内周が略長方形に多層に巻かれ、かつ、前記レンズホルダのラジアル方向の両側面に配置され、前記チルト用磁石は、前記レンズホルダのラジアル方向の両側面を挟むように前記チルトコイルと対向して配置され、その光軸方向の高さを、前記チルトコイルにおける略長方形の中心部より低くし、その極性をラジアル方向の１極のみの着磁とし、前記レンズホルダが中立位置において、対向する前記チルト用磁石と前記チルトコイルの少なくとも１組の前記チルト用磁石と前記チルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと前記チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を、１：１．５ないし１：３としたことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項６】
前記固定ブロックにおける前記支持部材の取付け位置のラジアル方向間隔を、前記レンズホルダにおける前記支持部材の取付け位置のラジアル方向間隔よりも、長くすることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の対物レンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置などに用いられる対物レンズ駆動装置に関し、特に、光ディスク媒体のラジアル方向の傾きの補正機構を構成するコイルと磁石の配置に特徴を有する対物レンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスク装置では、半導体レーザー装置等の光源から出射されたレーザー光を対物レンズで集光し、光ディスク媒体の情報記録面に照射して、情報を記録、再生、消去する。
【０００３】
この光ディスク媒体は、情報が記録されている記録面のトラック位置が、面振れや偏心等により、媒体の上下方向に相当するフォーカシング方向や媒体の半径方向に相当するトラッキング方向に常に変動する。
【０００４】
このため、従来の光ディスク装置では、対物レンズを常に所望のトラックに追従させて最適位置に駆動する必要があり、この対物レンズを光軸方向であるフォーカシング方向やトラッキング方向に駆動する働きを対物レンズ駆動装置で行っている。
【０００５】
近年、コンピュータで扱われる情報量の大容量化に伴い、光ディスクに要求される記録容量も大容量化の趨勢にある。この光ディスク媒体の大容量化に対しては、情報記録面に照射するレーザー光の集光ビーム径を微細にすることにより、高密度化することで対応することができる。また、このビーム径の微細化は、レーザー光源の波長の短縮化や対物レンズの高ＮＡ化により可能である。
【０００６】
ここで、対物レンズの高ＮＡ化による高密度大容量化では、光ディスク媒体に情報を記録、消去、再生する際に、対物レンズで集光されるレーザー光の光軸に対する光ディスク媒体のチルト許容量が減少するため、光ディスク媒体のラジアル方向チルトに対しても対物レンズの補正が必要となってきた。
【０００７】
このため、対物レンズ駆動装置には、従来のフォーカシング方向とトラッキング方向だけでなく、ラジアルチルト方向に対しても駆動する機構が必要となっている。
【０００８】
また、同一外形の光ディスク媒体で情報記録領域を拡大する簡便な手段でも、僅かではあるが光ディスク媒体の記憶容量を拡大することが可能である。この場合には、特に最内周領域へアクセスするために、光ピックアップのラジアル方向の形状を小型化する必要がある。
【０００９】
更に、最近では、一つの対物レンズと波長の異なる二つのレーザー光源によって、例えば、ＣＤ（Compact  Disc）やＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などの厚みの異なる記憶媒体を記録、再生、消去する光ディスク装置が提案されている。
【００１０】
この場合には、各ディスク毎に情報記録面の高さとカバーガラスの厚みが異なるため、対物レンズのフォーカシング方向の位置をシフトさせることにより、レーザー光源からのビームの集光位置、すなわち焦点を、各ディスクの情報記録面に一致させることが必要となる。
【００１１】
また、光ディスクの使用が一般的になるにしたがって、光ディスク媒体の面振れ、偏心、ディスクチルトなどが大きく、機械的特性が悪いディスク等も現れはじめている。
【００１２】
これらのさまざまな光ディスク媒体に対しても良好な情報の記録、再生、消去特性を得るために、対物レンズがフォーカシング或いはトラッキング方向にシフトした状態でも、チルト制御が容易に可能で、チルト動作感度或いはリニアリティの変化の少ない対物レンズ駆動装置が必要となった。
【００１３】
以上の背景から、最近では、フォーカシング、トラッキング及びラジアルチルトの３方向に対物レンズを駆動可能で、かつ、フォーカシング或いはトラッキング方向にシフトしても、チルト動作の感度やリニアリティの変化が少なく、更に、ラジアル方向の外形を小形化することができる対物レンズ駆動装置が強く要請されるようになってきた。
【００１４】
光ディスク媒体のラジアルチルトを補正する対物レンズ駆動装置の一例が、特開平９−２３１５９５号公報「傾き補正付きレンズアクチュエータ」に開示されている。
【００１５】
すなわち、この傾き補正付きレンズアクチュエータは、図９の分解斜視図に示すように、対物レンズホルダ２１の両側面にチルトコイル２５を備え、このチルトコイル２５に対向する位置に逆極のマグネット２６，２７を備えることで、対物レンズ２３のラジア方向へのチルト動作を行っている。
【００１６】
すなわち、図９において、対物レンズホルダ２１には、中心部に対物レンズ２３が装着されており、この両側にスリット２２が形成されていて、このレンズアクチュエータの駆動系が矢印のフォーカス軸(Ｆ)、トラッキング軸(Ｒ)と光デイスク接線軸(Ｔ)として示されている。
【００１７】
対物レンズホルダ２１には、対向する一対の側面に対して、トラッキング駆動のための角形扁平コイル２４が２個ずつ合計４個設けてあり、また、傾き補正を行うコイルとして、光デイスク半径方向(Ｒ)の対向する両側面に角形扁平コイル２５をそれぞれ設けていて、さらに、この角形扁平コイル２５の上下の辺に対応して互いに逆極の長尺のマグネット２６、２７が後述するサイドヨーク３３，３４に設けている。
【００１８】
また、このレンズアクチュエータの磁気回路として、フォーカス方向とトラッキング方向の駆動は、アクチュエータベース２８にヨーク部分２９、３０を突設させ、マグネット３１、３２を介して、略閉磁路を構成している。
【００１９】
このアクチュエータベース２８の両側面には、平面形状がコの字状のレンズホルダ傾き調整駆動用のサイドヨーク３３、３４が設けられており、このサイドヨーク３３、３４には、前述したマグネット２６、２７がそれぞれ張り付けてある。
【００２０】
なお、対物レンズホルダ２１には、図示しないプリント基板を張り付け、銅箔部分３５、３６を介して支持している。
【００２１】
さらに、アクチュエータベース２８には、角形のプリント基板３７、３８が銅箔部分３９、４０を介して同様に張り付けられる。そして、りん青銅材の４本のバネワイヤ４１をこの両端に配置されたプリント基板で固定して、対物レンズホルダ２１を弾性支持している。
【００２２】
このレンズアクチュエータは、一対の角形偏平コイル２５に対して、電流方向を同一にして通電し、磁界の印加方向を左右対称として、両者のコイルの電磁駆動をフレミングの左手の法則により、左右で方向を異なるようにし、対物レンズホルダ２１を重心もしくは支持中心点を中心に回転させ、光ディスク（図示せず）に対して傾き補正を可能としている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の対物レンズ駆動装置では、対物レンズがトラッキング方向或いはフォーカシング方向にシフトした位置において、ラジアル方向のチルト動作感度変化やリニアリティを確保することが考慮されてなく、対物レンズがトラッキング方向或いはフォーカシング方向にシフトした際には、チルト動作感度やリニアリティが対物レンズが中立位置のときの値から変化して、対物レンズを所望の位置に安定して制御できず、情報の記録、再生、消去の特性を低下させる要因となっていた。
【００２４】
さらに、レンズホルダの側面に設置されたチルトコイルと、このチルトコイルに対向する面に配置されたチルト用磁石により、対物レンズ駆動装置のラジアル方向の外形が大きくなり、光ディスク媒体の内部領域へのアクセス範囲が制限され、最も内側の記録領域にアクセスできない要因となっていた。
【００２５】
また、データ転送レートの高速化のために、光ディスク媒体の回転数が増加する傾向にあるが、チルト方向の一次共振周波数と光ディスク媒体の回転周波数とが一致する場合、ローリングモードの共振現象が発生するという課題があった。
【００２６】
本発明は、かかる従来の課題を解決すべくなされたものであり、光ディスク媒体の面振れや偏心量の大きなディスク、或いは、ディスク厚みが異なり最適焦点位置が異なるディスク各々に対して、対物レンズがトラッキング方向或いはフォーカシング方向にシフトした状態でも、安定して対物レンズをチルト制御可能とし、良好な情報の記録、再生、消去特性を得ることが可能であり、さらに、ラジアル方向の外形を小型化することができ、広範囲なアクセス領域に対応可能な対物レンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明では、光ディスク媒体に光源からの光を集光させる対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に駆動するフォーカシングコイルおよびラジアル方向に駆動するトラッキングコイルと、光軸方向とラジアル方向の２軸の面内での回転方向を駆動するチルトコイルとを備えたレンズホルダと、このレンズホルダを支持する支持部材を介してレンズホルダを支持する固定ブロックと、フォーカシングコイル及びトラッキングコイルに電磁力を発生させるフォーカシング及びトラッキング用磁石と、チルトコイルに電磁力を発生させるチルト用磁石から構成される対物レンズ駆動装置において、チルトコイルは略長方形の内周に多層に巻かれてラジアル方向の両側面に配置されており、チルト用磁石はレンズホルダのラジアル方向の両側面を挟むように前記チルトコイルと対向して配置され、かつ、その対向面において光軸と平行な方向に二つの領域に分割されるとともに、ラジアル方向の極性が互いに異なるように２極に着磁されてあり、レンズホルダが中立位置において、対向するチルト用磁石とチルトコイルの少なくとも一組のチルト用磁石とチルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと、チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を１：１．５ないし１：３としたことを特徴とする。
【００２８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明のチルトコイルのうち、少なくとも一つのチルトコイルの内周部の光軸方向の高さと、対向する位置に設けられたチルト用磁石の光軸方向の高さとの比を、１：２ないし１：４とすることを特徴とする。
【００２９】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のチルト用磁石の材質が希土類であることを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の二つのチルト用磁石のうち、光ディスク媒体の内周側に配置されるチルト用磁石を、外周側に配置されるチルト用磁石より小形とするか、或いは省いたことを特徴とする。
【００３１】
請求項５に記載の発明では、光源からの光を光ディスク媒体に集光させる対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に駆動するフォーカシングコイルおよびラジアル方向に駆動するトラッキングコイルと、光軸方向とラジアル方向の２軸の面内での回転方向を駆動するチルトコイルとを備えたレンズホルダと、このレンズホルダを支持する支持部材を介してレンズホルダを支持する固定ブロックと、フォーカシングコイル及びトラッキングコイルに電磁力を発生させるフォーカシング及びトラッキング用磁石と、チルトコイルに電磁力を発生させるチルト用磁石から構成される対物レンズ駆動装置において、チルトコイルは、内周が略長方形に多層に巻かれ、かつ、レンズホルダのラジアル方向の両側面に配置され、チルト用磁石は、レンズホルダのラジアル方向の両側面を挟むように前記チルトコイルと対向して配置され、その光軸方向の高さを、チルトコイルにおける略長方形の中心部より低くし、その極性をラジアル方向の１極のみの着磁とし、レンズホルダが中立位置において、対向するチルト用磁石とチルトコイルの少なくとも１組のチルト用磁石とチルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと、チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を、１：１．５ないし１：３としたことを特徴とする。
【００３２】
請求項６に記載の発明では、固定ブロックにおける支持部材の取付け位置のラジアル方向間隔を、レンズホルダにおける支持部材の取付け位置のラジアル方向間隔よりも、長くすることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る対物レンズ駆動装置の第１の実施の形態を示し、（ａ）は平面図を（ｂ）は斜視図を示す。
【００３４】
図１(ａ)、(ｂ)に示すように、光源からの光を光ディスク媒体の情報記録面に集光する対物レンズ１は、レンズホルダ２Ａに装着されており、このレンズホルダ２Ａは、一端が固定ブロック７に固定された６本の線材の支持部材６により片持ち支持され、フォーカシング、トラッキング及びラジアルチルトの各方向に可動可能になっている。なお、レンズホルダ２Ａは、両側から支持することも可能である。また、支持部材としては、バネ用線材の他に、板バネ等のヒンジを使用することも可能である。
【００３５】
さらに、レンズホルダ２Ａには、対物レンズ１を光ディスク媒体の面振れ、偏心及び反りの各変動に対して追従可能となるように、フォーカシング、トラッキング及びラジアルチルトの各方向へ駆動するための推力を発生する、フォーカシングコイル３と、トラッキングコイル４及びチルトコイル５の各コイルが装着されている。
【００３６】
このうち、フォーカシングコイル３とトラッキングコイル４に対して電磁力を発生させるための磁場を形成する磁石９ａ、９ｂが、フォーカシングコイル３及びトラッキングコイル４を挟み込むように対称的に配置されており、さらに、この磁石９ａ、９ｂの背後には、磁界強度の分布効率を高めるヨーク１１ａ、１１ｂが配置されている。なお、ヨークがない構成も可能である。また、トラッキングコイル４をレンズホルダの光軸とタンジェンシャル方向に巻き付けた構成も可能である。
【００３７】
ここで、対物レンズ１をラジアルチルト方向に駆動させるためのチルトコイル５とチルト用磁石１０ａ，１０ｂは、以下のように構成される。
【００３８】
チルトコイル５は、略長方形ないしは正方形を内周形状として多層に巻かれたコイルであり、レンズホルダ２Ａのラジアル方向の両側面に配置される。なお、チルトコイルの光軸方向に平行に巻かれた部分を対物レンズ側に折り曲げた形状としても使用可能である。
【００３９】
チルト用磁石１０ａ，１０ｂは、チルトコイル５に電磁力を発生させるための必要な磁場を発生させるために、レンズホルダ２Ａのラジアル方向の両側面を挟むようにチルトコイル５の外側に対向して配置され、その対向面には、ほぼ中央部を境に光軸方向の上下に二分割し、その上部と下部でラジアル方向の極性が異なるように、２極に着磁された磁石とする。
【００４０】
なお、一つの磁石でなくて二つの磁石を上下に組み合わせる構成でもよく、この二つの磁石の間に隙間を設けてもよい。その材質は、発生する磁界の強度をあげるために、ネオジウムを主成分とする希土類とすれば、さらに小型化することが可能となる。
【００４１】
ここで、発明者は、磁界の強度分布をより具体的に検証するため、一例として、チルト用磁石１０ａ，１０ｂの材質をネオジウムを主成分とするエネルギー積４８ＭＧＯｅ程度の希土類とし、厚み１．５ｍｍ、高さ４．０ｍｍ、幅６．０ｍｍとし、上下に分割された下側の部分の凡そ中心からラジアル方向の位置において、この磁石が発生するラジアル方向の成分の磁界の強度を実験して測定したところ、図２のグラフに示す分布となった。
【００４２】
このグラフに示すように、チルト用磁石と近ければ磁界の強度は増えるが、僅かなラジアル方向への変位で強度が大きく変化する。逆に、磁石と離れるほど、磁界の強度の変動は少なくなるが、相対的な強度は逆に低下する。
【００４３】
そこで、支持部材６が概ね直線状でレンズホルダ２Ａを保持した状態となる対物レンズ１が中立位置にあるとき、チルトコイル５とチルト磁石１０ａ、１０ｂとの互いの表面間の距離、すなわち、図１(ａ)に示すギャップ（ａ）を、チルト用磁石１０ａ、１０ｂのラジアル方向の厚み（ｂ）に対して１／３から１／１．５程度に配置した。
【００４４】
すなわち、ａ：ｂの比を１：１．５ないし１：３とすることで、図２の矢印に示すように、ラジアル方向の磁界の強度分布が概ね均一に近い領域にてチルトコイル５を作用させることになる。これにより、たとえ、対物レンズがラジアル方向にシフトしても、チルト感度及びリニアリティの変化を最小限に抑えることが可能となる。
【００４５】
なお、ａ：ｂの比を１：１．５ないし１：３以外の範囲とすると、図２のグラフで示すように、磁界強度の変動の大きな範囲でチルト動作の発生力を得ることとなり、対物レンズがシフトしてギャップが変化した際に、チルト動作感度或いはリニアリティが変化して、安定した記録、消去、再生特性を得ることができなくなる。
【００４６】
このことは、チルト用磁石１０ａ、１０ｂのラジアル方向の厚みを変えても同様であり、その傾向を図２のグラフに破線で示す。この破線は、チルト用磁石１０，１０ｂのラジアル方向の厚みを２ｍｍとした場合のラジアル方向成分の磁界の強度の変化を実線の例と同様に示している。
【００４７】
このグラフで示すように、チルト用磁石１０ａ，１０ｂの厚みと、ラジアル方向成分の磁界の強度の概ね均一な範囲との間には、ほぼ比例関係が成り立つため、チルト用磁石１０ａ，１０ｂの厚みを変えても、ａ：ｂの比率を１：１．５ないし１：３とすることで、たとえ、対物レンズ１がラジアル方向にシフトしても、チルト感度及びリニアリティの変化を同様に最小限に抑えることが可能となる。
【００４８】
さらに、前記の材質と形状のチルト用磁石１０ａ、１０ｂとチルトコイル５とのギャップ（ａ）と、チルト用磁石１０のラジアル方向の厚み（ｂ）との比率ａ：ｂを１：１．５ないし１：３とした大凡の位置で、チルト用磁石１０ａ、１０ｂのラジアル方向の磁界の強度をフォーカシング方向の分布として見た場合、図３のグラフの実線に示すような強度分布を示した。
【００４９】
この図３で示すように、上下で逆向に着磁されたチルト用磁石が発生するラジアル方向の磁界の強度は、この磁石の中心付近ほど上下で極性が反転することによって、磁界の強度の変動が大きく、中央部ではゼロとなる。また、上下の磁石の縁に近づくほど、ラジアル方向の磁界の強度は徐々に低下し、上下の各部の中央部付近で磁界の強度がほぼ等しくなる範囲があることが分かる。
【００５０】
この傾向は、磁石の高さを変えても同様であり、図３の破線のグラフは、磁石の高さを６ｍｍとした場合の分布を示している。このグラフで示すように、磁石の高さ方向と磁界強度の概ね均一な範囲との間には、ほぼ比例関係が成り立つ。
【００５１】
そこで、チルトコイル５を作製する際の巻始め部分にあたる、概ね長方形ないしは正方形のコイルを巻き始める中心形状のフォーカシング方向の内法（ｃ）を、チルト動作用磁石１０ａ、１０ｂの高さ（ｄ）に対して１／４から１／２程度の位置から巻き始める、すなわち、ｃ：ｄの比を１：２ないし１：４とすることで、図２の２本の矢印の範囲に示すように、ラジアル方向の磁界の強度の変化が少ない領域を利用することとなる。
【００５２】
このため、対物レンズがフォーカシング方向にシフトしても、チルト感度及びリニアリティの変化を最小限に抑えることが可能となり、かつ、巻き始めの位置を規定することにより、コイルの外形を最小限に抑制することが可能となる。
【００５３】
なお、ｃ：ｄの比を１：２ないし１：４以外の範囲とすると、図３のグラフから分かるように、磁界強度の変動の大きな範囲でチルト動作の発生力を得ることとなり、対物レンズがシフトした際に、チルト動作感度或いはリニアリティの変化をもたらし、安定した記録、消去、再生特性を得ることができなくなることは明白である。
【００５４】
なお、チルト用磁石が上下２個で構成され、この間に隙間がある場合は、この隙間の分だけ比率を補正すればよい。すなわち、比率を１：２よりも隙間分だけ小さな値以下とすればよい。
【００５５】
以上の実施の形態において、チルト用磁石１０ａ，１０ｂの材質をネオジウムを主成分とするエネルギー積４８ＭＧＯｅ程度の希土類とし、その厚みを１．５ｍｍ、高さを４．０ｍｍ、幅を６．０ｍｍとし、チルトコイル５を作製する際の巻始め部分にあたる、タンジェンシャル方向を長手方向とした長方形、ないしは正方形のコイルを巻き始める中心形状のフォーカシング方向の内法を１．６ｍｍとして、互いのギャップを０．７５ｍｍの配置とした、ａ：ｂ=１：２、ｃ：ｄ=１：２．５の場合の対物レンズ駆動装置において、チルトコイルへの供給電圧に対する対物レンズのチルト変化量を示すチルト感度を対物レンズ１の位置がノミナレ位置のときと、対物レンズ１をノミナル位置からトラッキング方向に±０．３ｍｍシフトときおよびフォーカシング方向に±０．４ｍｍシフトした場合の、チルト感度の変化及びそのリニアリティを測定した実験結果を図４(ａ)、(ｂ)と図５(ａ)、(ｂ)および図６(ａ)のグラフに示す。
【００５６】
これらのグラフに示す実験結果から、対物レンズ１がトラッキング方向或いはフォーカシング方向にシフトしても、チルト感度の変化量は僅かで、リニアリティも充分確保できることが分かり、本発明の有効性を確認することができる。
【００５７】
次に、チルト用磁石１０ａ、１０ｂのうち、光ディスク媒体の内周側に配置されたチルト用磁石１０ｂを、外周側のチルト用磁石１０ａよりも薄くして、小型化或いはさらに削除した場合の対物レンズ１のラジアルチルト動作を、図７（ａ）、（ｂ）で説明する。
【００５８】
このうち、図７（ａ）は、図１（ａ）、（ｂ）に示した第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置において、チルト用磁石１０ａ，１０ｂに同一の外形のものを使用した場合のチルト動作の説明図であり、図７（ｂ）は、同様に第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置において、チルト用磁石１０ｂをチルト用磁石１０ａより小型化した場合のチルト動作の説明図である。
【００５９】
チルト用磁石１０ａとチルト用磁石１０ｂが同一外形の場合には、図７（ａ）に示すように、レンズホルダ２Ａをタンジェンシャル方向からみたとき、ラジアルチルト動作の推力であるトルクＴは、レンズホルダ２Ａの両側面に左右対称に配置されたチルトコイル５とチルト用磁石１０ａ，１０ｂが発生する磁界による方向の異なる推力ｆｉ、ｆｏにより合成される。このため、レンズホルダ２Ａのほぼ中心が回転中心として対物レンズ１はラジアルチルトする。
【００６０】
一方、光ディスク媒体の内周側に配置されたチルト用磁石１０ｂを、薄くする等の小型化、或いは削除した場合には、図７（ｂ）に示すように、内周側の推力ｆｉと外周側の推力ｆｏは、レンズホルダ２Ａを中心として左右上下非対称となり、ラジアルチルト動作の推力であるトルクＴの値は小さくなり、また、回転中心位置は内周側にシフトする。
【００６１】
このときのチルト動作感度は、チルト用磁石１０ａ，１０ｂが同一外形の場合に比べて減少することになる。しかし、前述したように、チルト用磁石１０ａによって発生するラジアル方向の磁界の強度が概ね均一な領域にチルトコイル５を配置して、チルト動作の推力を発生させているため、前記実施の形態と同様に、対物レンズ１がフォーカシング方向或いはトラッキング方向にシフトしても、チルト動作の感度或いはリニアリティは、支持部材６がレンズホルダ２Ａを概ね直線状に保持した状態である、対物レンズ１が中立位置にあるときの値から大きく変動せず僅かである。
【００６２】
この場合、ラジアルチルト動作の回転中心がずれて、チルト動作時に対物レンズの位置がラジアル方向へシフトすることになるが、この場合には、トラッキング誤差信号にオフセットが生ずることになるので、トラッキング誤差信号に基いてトラッキング補正を行うことで、対物レンズを所望の位置で所望の角度に制御することが可能である。
【００６３】
さらに、磁石だけでなく、チルト駆動力への寄与が減少した内周側のチルト用コイルの巻き数を削減するか、あるいは削除することも可能である。この場合は、レンズボビンの重量バランスが大きく崩れないように、バランサを取り付けるなどの対応をすればよい。
【００６４】
以上により、本発明による構成であれば、内周側のチルト動作用磁気回路を小型化或いは削除した構成の対物レンズ駆動装置で、対物レンズがフォーカシング方向又はトラッキング方向にシフトした場合でも、チルト動作感度やリニアリティの変動は僅かであることが分かる。
【００６５】
次に、チルト用磁石１０ａ、１０ｂの光軸方向の高さを、チルトコイル５の中心部より低くし、その極性をラジアル方向の１極のみの着磁とし、レンズホルダが中立位置において、対向するチルト用磁石とチルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと、チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を、１：１．５ないし１：３とし、部分的に薄型化した場合の対物レンズ１のラジアルチルト動作を、図１０で説明する。
【００６６】
チルト用磁石１０ａとチルト用磁石１０ｂを図１０に示すように、チルトコイル５の中心部より低くしラジアル方向の１極着磁とした場合、レンズホルダ２Ａをタンジェンシャル方向からみたとき、ラジアルチルト動作の推力であるトルクＴは、レンズホルダ２Ａの両側面に左右対称に配置されたチルトコイル５の光軸方向下側に巻かれたコイル部分と、チルト用磁石１０ａ，１０ｂが発生する磁界による方向の異なる推力ｆｉ、ｆｏにより合成される。この推力ｆｉ、ｆｏの発生点は下側に巻かれたコイル部分であるため、レンズホルダ２Ａの中心より下側を回転中心として対物レンズ１はラジアルチルトすることになる。
【００６７】
ここで、チルト用磁石とチルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと、チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を、１：１．５ないし１：３とした位置において、図１０に示した１極のチルト磁石より発生するラジアル方向の磁界は、図２に示した２極着磁とした場合の磁界分布と比較して、分布強度はほぼ半分となるが、その分布状態に大きな変動はない。これは、共に対向ヨークを有しないため、２極の場合は、一つの極からの磁界がもう一方の極へ回りこみやすいため相対的に強度は高くなるが、１極の磁石の場合、発生磁界は放射状に均等に回り込むこととなるためである。
【００６８】
また、同様なギャップ位置での光軸方向におけるラジアル方向の強度分布については、図３からチルト磁石を中心として、ほぼブロードとなる。このため、対物レンズがフォーカシング方向にシフトした場合でもチルト動作感度やリニアリティの変動は僅かであること明らかである。
【００６９】
従って、チルト用磁石１０ａ、１０ｂの光軸方向の高さを、チルトコイル５の中心部より低くし、その極性をラジアル方向の１極のみの着磁としても、レンズホルダが中立位置において、対向するチルト用磁石とチルトコイルとの各々の対向する表面間のギャップと、チルト用磁石のラジアル方向の厚みとの比を、１：１．５ないし１：３とすれば、前記実施の形態と同様に、対物レンズ１がフォーカシング方向或いはトラッキング方向にシフトしても、チルト動作の感度或いはリニアリティは、支持部材６がレンズホルダ２Ａを概ね直線状に保持した状態である、対物レンズ１が中立位置にあるときの値から大きく変動せず、感度変化やリニアリティ変化を抑制できることは明らかである。
【００７０】
以上により、本発明による構成であれば、内外周の両方のチルト用磁石の光軸方向高さをチルトコイルの中心より低くし薄型化した構成の対物レンズ駆動装置でも、対物レンズがフォーカシング方向又はトラッキング方向にシフトした場合でも、チルト動作感度やリニアリティの変動は僅かであることが分かる。
【００７１】
これら構成を採用することで、対物レンズ駆動装置のラジアル方向の小型化或いは部分的な薄型化が可能となり、光ディスク媒体の中心付近に設置されるスピンドルモータやターンテーブルとの干渉が避けられるため、光ディスク媒体の内部側のアクセス可能な範囲を拡大することが可能となる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図８(ａ)、(ｂ)に基づいて説明する。このうち、図８（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は斜視図を示す。
【００７３】
この対物レンズ駆動装置では、装置の薄型化のために、対物レンズ１を磁石９ａ、９ｂとヨーク１１ａ、１１ｂで構成されるフォーカシング及びトラッキング用の磁気回路の外側に配置している。これにより、対物レンズ１の下部に立ち上げミラーなどの光学部品を配置することが可能となり、光ディスク装置の薄型化を図ることが可能となる。
【００７４】
このとき、チルトコイル５は、レンズホルダ２Ｂの両側面において、支持部材６のレンズホルダ２Ｂ側の固定箇所のタンジェンシャル方向の延長線上に配置している。
【００７５】
この場合も、前述した第１の実施の形態と同様に、支持部材６がレンズホルダ２Ｂを概ね直線状に保持した状態の対物レンズ１が中立位置にあるとき、チルトコイル５とチルト磁石１０ａ、１０ｂとの間の距離、すなわち図１で示すギャップ（ａ）を、チルト用磁石１０ａのラジアル方向厚み（ｂ）に対して１／３から１／２程度に配置する。すなわちａ：ｂの比を１：２ないし１：３とする。
【００７６】
また、チルトコイル５を製造するときの巻始め部分にあたる、概ね長方形ないしは正方形のコイルを巻き始める内周のフォーカシング方向の内法（ｃ）を、チルト磁石１０ａ、１０ｂの高さ（ｄ）に対して１／４から１／２程度の位置から巻き始める、すなわちｃ：ｄの比を１：２ないし１：４とする。
【００７７】
さらに、チルト磁石１０ａ、１０ｂのチルトコイル５との対向面を２極に着磁するとともに、材質を希土類とする。
【００７８】
以上の構成をすることで、図８（ａ）、（ｂ）に示すような薄型の対物レンズ駆動装置でも、前記の第１の実施の形態と同様に、同様のチルト感度特性を得ることができる。
【００７９】
さらに、チルト用磁石１０ａ、１０ｂのうち、光ディスク媒体の内周側に配置されたチルト用磁石１０ｂを、外周側のチルト用磁石１０ａよりも薄くする等の小型化、或いは削除した場合や、内外周両方のチルト磁石１０ａ、１０ｂの高さをチルトコイル５の中心部より低くし、ラジアル方向１極のみに着磁した場合においても、第１の実施の形態と同様のチルト動作を行うことが可能となり、対物レンズがフォーカシング方向又はトラッキング方向にシフトした場合でも、チルト動作の感度やリニアリティの変動は僅かであり、同時に対物レンズ駆動装置のラジアル方向の小型化を実現することが可能となり、光ディスク媒体の内部側のアクセス可能な範囲を拡大することが可能となる。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施の形態を図１１に基づいて説明する。
【００８１】
図１１に示すように、レンズホルダ２Ａにおける支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｅよりも、固定ブロック７における支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｆを長くする。
【００８２】
図１２は、レンズホルダ２Ａにおける支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｅと、固定ブロック７における支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｆとの差に対するトラッキング方向の一次共振周波数とチルト方向の一次共振周波数の関係を示すグラフである。
【００８３】
このときの条件は、基準バネ用線材の間隔が８．６ｍｍであり、バネ用線材の長さは１０．６ｍｍである。
【００８４】
図１２から、レンズホルダ２Ａにおける支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｅと、固定ブロック７における支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｆとの差が５％となる０．４３ｍｍある場合と、レンズホルダ２Ａにおける支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｅと、固定ブロック７における支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｆとの幅が等しくて、フォーカシング方向から見た支持部材６の位置関係が平行になる場合と比較して、トラッキング方向の１次共振周波数は１Ｈｚ程度しか変化しないが、ローリング方向の共振周波数は３０Ｈｚ程度高くなることがわかる。
【００８５】
レンズホルダ２Ａにおける支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｅと、固定ブロック７における支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｆとの幅が等しくて、フォーカシング方向から見た支持部材６の位置関係が平行になる場合、フォーカシング方向、およびトラッキング方向の一次共振周波数が４５Ｈｚ程度になることを目標に設計すると、ローリング方向の共振周波数は７０Ｈｚ程度となる。
【００８６】
最近、データ転送レートの高速化を実現するために、光ディスク媒体の回転数は増大する傾向にあり、回転周波数は１００Ｈｚを超える場合が出てきている。
【００８７】
したがって、光ディスク媒体の回転周波数がローリングの共振周波数に近くなる場合があり、そのとき、ローリングモードの共振現象が起こるという問題が発生してきている。
【００８８】
これに対して、レンズホルダ２Ａにおける支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｅと、固定ブロック７における支持部材６の取付け位置のラジアル方向間隔ｆとの差を大きくすることにより、トラッキング方向の１次共振周波数に対して、ローリング方向の共振周波数のみを十分高くすることができ、光ディスク媒体の回転周波数の１００Ｈｚよりも高くすることも可能となる。
【００８９】
これにより、光ディスク媒体の回転周波数がチルトの共振周波数と一致することがなくなり、ローリングモードの影響を回避することが可能となる。
【００９０】
なお、このときワイヤーの断面を円形でなく、方形や長方形としても同様の効果を得ることが出来る。また、ワイヤーを直線状でなく、円弧状とたり、またワイヤの途中でダンパー剤を塗布したようなものであっても同様の効果を得ることが出来る。
【００９１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る対物レンズ駆動装置によれば、以下のような効果を得ることが可能となる。
【００９２】
第１の効果は、対物レンズがトラッキング方向にシフトした際にも、チルト動作感度及びリニアリティの変化が少ない特性を得ることが可能となることである。その理由は、チルト用磁石とチルトコイルとのギャップと、チルト用磁石の厚みとの比を１：１．５ないし１：３とすることで、磁界分布の概ね均一な領域を使用する構成としたためである。
【００９３】
第２の効果は、対物レンズがフォーカシング方向へシフトした際にも、チルト動作の感度及びリニアリティの変化が少ない特性を得ることが可能となることである。その理由は、チルトコイルにおいて、そのフォーカス方向の中心部内法と、チルト用磁石の高さとの比を１：２ないし１：４とすることにより、磁界分布の概ね均一な領域を使用し、コイル形状を最小で最も効率的に使用できる構成としたためである。
【００９４】
第３の効果は、ラジアルチルト動作機構を有する対物レンズ駆動装置において、光ディスク媒体の内部側におけるアクセス範囲を拡大することが可能となることである。その理由は、内部側のチルト用磁石の小型化、又は内外周両側のチルト用磁石の小型化を図ることにより、ラジアルチルト動作機構を有する対物レンズ駆動装置を小型化することができたためである。
【００９５】
第４の効果は、光ディスク媒体の回転数が増大してもローリングモードの共振が発生しにくくなることである。その理由は、レンズホルダにおける支持部材の取付け位置の水平方向間隔と、固定ブロックにおける支持部材の取付け位置の水平方向間隔とを異なる長さにして、フォーカシング方向から見た支持部材の位置関係が平行にならないようにすることにより、フォーカシング方向とトラッキング方向の一次共振周波数はほとんど変更しないで、チルト方向の一次共振周波数を高くすることが可能となり、光ディスク媒体の回転周波数よりも高くすることが可能となるためである。
【００９６】
以上により、光ディスク媒体の面振れや偏心量の大きなディスク、或いはディスク厚みが異なり最適焦点位置が異なるディスク各々に対して、対物レンズがトラッキング方向或いはフォーカシング方向にシフトした状態でも、安定に対物レンズをチルト制御可能とし、良好な情報の記録、再生、消去特性を得ることが可能な対物レンズ駆動装置を提供することが可能となる。
【００９７】
また、フォーカシング、トラッキング、ラジアルチルトの３方向に動作可能な対物レンズ駆動装置の小型化を実現し、光ディスク媒体の内周におけるアクセス範囲を拡大することが可能な対物レンズ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る対物レンズ駆動装置の第１の実施の形態を示す図であり、(ａ)は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図２】本発明に係る対物レンズ駆動装置の第１の実施の形態の作用を示し、チルト用磁石により形成される、ラジアル方向に於けるラジアル成分の磁界強度分布を示すグラフ。
【図３】本発明に係る対物レンズ駆動装置の第１の実施の形態の図２と異なる作用を示し、チルト用磁石により形成される、高さ方向に於けるラジアル成分の磁界強度分布を示すグラフ。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置の対物レンズを、ノミナル位置からトラッキング方向に移動させたときの、チルドコイルの印加電圧とチルト感度の関係を測定した結果を示すグラフであり、(ａ)はノミナル位置のときを、(ｂ)はトラッキング方向の片方に移動させたときを示す。
【図５】本発明に係る第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置の対物レンズを、ノミナル位置からトラッキング方向の他方とフォーカス方向の片方に移動させたときの、チルトコイルの印加電圧とチルト感度の関係を測定した結果を示すグラフであり、(ａ)はトラッキング方向の他方に移動させたときを、(ｂ)はフォーカス方向の片方に移動させたときを示す。
【図６】本発明に係る第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置の対物レンズを、ノミナル位置からフォーカス方向の他方に移動させたときの、チルドコイルの印加電圧とチルト感度の関係を測定した結果を示すグラフである。
【図７】  (ａ)は、本発明に係る第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置の二つのチルト用磁石を同一規格とした場合のチルト動作原理を示す図。 (ｂ)は、内周側チルト用磁石を小型化した場合のチルト動作原理を示す図。
【図８】本発明に係る対物レンズ駆動装置の第２の実施の形態を示す図で、(ａ)は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図９】従来の対物レンズ駆動装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る第１の実施の形態の対物レンズ駆動装置の二つのチルト用磁石の光軸方向の高さをチルトコイルの中心部より低くし、その極性をラジアル方向の１極のみの着磁とし、小型化した場合のチルト動作原理を示す図。
【図１１】本発明に係る対物レンズ駆動装置の第３の実施形態を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る対物レンズ駆動装置の第３の実施の形態の作用を示し、レンズホルダにおける支持部材の取り付け位置の水平方向間隔ｅと、固定ブロックにおける支持部材の取り付け位置の水平方向間隔ｆとの差に対する、トラッキング方向の一次共振周波数とチルト方向の一次共振周波数の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  対物レンズ
２Ａ、２Ｂ  レンズホルダ
３  フォーカシングコイル
４  トラッキングコイル
５  チルトコイル
６  支持部材
７  固定ブロック
８  ダンパーボックス
９ａ、９ｂ  フォーカシング及びトラッキング用の磁石
１０ａ、１０ｂ  チルト用磁石
１１ａ、１１ｂ  ヨーク
【図１】
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【図２】
0003890941.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003890941.tif 000006
【図６】
0003890941.tif 000007
【図７】
0003890941.tif 000008
【図８】
0003890941.tif 000009
【図９】
0003890941.tif 000010
【図１０】
0003890941.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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