(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記コイルユニットがフォーカス方向に移動したときに、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記トラッキングコイルのフォーカス方向に垂直な水平辺のフォーカス方向の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、
コイルユニットは、１個のフォーカスコイルの中空部に２個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配置されて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺より少し上方に位置している光ピックアップの対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記コイルユニットがフォーカス方向に移動したときに、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記トラッキングコイルのフォーカス方向に垂直な水平辺のフォーカス方向の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、
コイルユニットは、１個のフォーカスコイルの中空部に２個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配置されて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平下辺より少し下方に位置している光ピックアップの対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された少なくとも１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記コイルユニットがフォーカス方向の上方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺の幅内に入るとともに、前記コイルユニットがフォーカス方向の下方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平下辺の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、
コイルユニットは、１個のフォーカスコイルの中空部に４個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配列され、かつ、フォーカス方向に配置されて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺と水平下辺の中間に位置している光ピックアップの対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された少なくとも１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記コイルユニットがフォーカス方向の上方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺の幅内に入るとともに、前記コイルユニットがフォーカス方向の下方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平下辺の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、
コイルユニットは、４個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配列され、かつ、フォーカス方向に配置されたものに１個のフォーカスコイルを重ねて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺と水平下辺の中間に位置している光ピックアップの対物レンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、デイスク上の記録媒体に光スポットを投射して光学的に情報を読み取ることができる光ディスク装置を構成する光ピックアップの対物レンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置を構成する光ピックアップは、一般に、対物レンズを備えた対物レンズ駆動装置と、対物レンズに光の送受を行う光学系とから構成され、光学系ブロックの取付台上に対物レンズ駆動装置を配置した構造となっている。対物レンズ駆動装置は、対物レンズ、フォーカスコイル、トラッキングコイルを備えた可動部と磁気回路を備えた固定部とから構成され、可動部は、一部分が粘弾性材などの弾性のあるダンパ材で包囲・保持されている４本のワイヤーで固定部より支持されている。
【０００３】
この構成で可動部をフォーカス方向に移動させても、可動部の重心位置とフォーカス方向の駆動中心位置は等しいため、可動部が傾くことはない。次に、可動部をトラッキング方向に移動させると、可動部の重心位置は、トラッキング移動量と同じ量移動する。しかし、フォーカス方向の駆動中心位置は、固定部の磁気回路中心とみなせるので、トラッキング方向に移動した状態でフォーカス方向に移動させると、フォーカス方向の駆動中心位置と可動部の重心位置とにずれが生じ、重心回りに回転モーメントが発生する。このため、可動部にトラッキング方向の傾きが生じてしまう。
【０００４】
これらの課題を解決するための手段として、対物レンズを含む可動部がフォーカシング方向及びトラッキング方向に同時に駆動され、フォーカシングの駆動中心点が可動部の重心からずれた場合に、可動部に発生する回転モーメントを重心に対し対称になるようにしているものが知られている(例えば、特開平８−５０７２７)。
【０００５】
すなわち、図８に示すように、固定基台であるべース２にマグネット保持片８ａ、８ｂと、その内側にトラッキング方向に分割された対向ヨーク９ａ〜９ｄとを、相対向するよう設けたものである。これにより、図９に示すように、フォーカシング駆動コイル１０に対する磁気回路の磁束密度分布を双子山型にする。こうすると、対物レンズ３を含む可動部がトラッキング方向及びフォーカシング方向に変位しても、回転モーメントのバランスが保たれ、対物レンズ３の光軸は傾斜しなくなる。
【０００６】
なお、図８、９において、１ａ、１ｂはマグネット、４はレンズホルダ、５はトラッキング駆動コイル、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは支持部材、７は固定部材、Ｘはトラッキング方向、Ｙはフォーカシング方向及びトラッキング方向に垂直な方向、Ｚはフォーカシング方向である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術においては、フォーカシング駆動コイル１０に対する磁気回路の磁束密度分布を双子山型にするため、磁気回路を複雑な形状にしなければならないという課題がある。また、このような構成にしてもモーメントを十分に小さくすることは困難で、このため、トラッキング移動時に可動部の傾きが発生し、コマ収差を発生し、読み取り信号のジッタを悪化させてしまうという課題がある。
【０００８】
この発明は、このような従来技術の課題を解決する目的でなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段を、以下、説明する。
第１の光ピックアップの対物レンズ駆動装置（請求項１に対応）は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記コイルユニットがフォーカス方向に移動したときに、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記トラッキングコイルのフォーカス方向に垂直な水平辺のフォーカス方向の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、コイルユニットは、１個のフォーカスコイルの中空部に２個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配置されて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺より少し上方に位置している。
第２の光ピックアップの対物レンズ駆動装置（請求項２に対応）は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記コイルユニットがフォーカス方向に移動したときに、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記トラッキングコイルのフォーカス方向に垂直な水平辺のフォーカス方向の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、
コイルユニットは、１個のフォーカスコイルの中空部に２個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配置されて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平下辺より少し下方に位置している。
第３の光ピックアップの対物レンズ駆動装置（請求項３に対応）は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された少なくとも１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記コイルユニットがフォーカス方向の上方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺の幅内に入るとともに、前記コイルユニットがフォーカス方向の下方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平下辺の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、コイルユニットは、１個のフォーカスコイルの中空部に４個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配列され、かつ、フォーカス方向に配置されて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺と水平下辺の中間に位置している。
第４の光ピックアップの対物レンズ駆動装置（請求項４に対応）は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された少なくとも１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記コイルユニットがフォーカス方向の上方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺の幅内に入るとともに、前記コイルユニットがフォーカス方向の下方に移動したときは、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平下辺の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されており、
コイルユニットは、４個のトラッキングコイルがトラッキング方向に配列され、かつ、フォーカス方向に配置されたものに１個のフォーカスコイルを重ねて構成され、マグネットのＮ極とＳ極の境界線は、前記トラッキングコイルのフォーカス方向と垂直な水平上辺と水平下辺の中間に位置している。
【００１０】
このように構成されたものにおいては、マグネットはフォーカス方向に２極に着磁されて形成されているので、磁気回路は簡単な形状で足りる。また、トラッキングコイルには、フォーカスコイルのフォーカス方向の推力によるモーメントと略等量で反対方向のモーメントが発生するので、対物レンズのトラッキング方向の傾きを十分に小さくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の一形態を示す斜視図である。図１において、１はレンズホルダ、２は対物レンズ、３はコイルユニット、３ｆはフォーカスコイル、３ｔはトラッキングコイル、５はマグネット、５ｇは磁気ギャップ、５ｂはマグネット５のＮ極とＳ極の境界線である。
【００１２】
レンズホルダ１は、曲げ弾性率の高い軽金属、例えばマグネシウム合金、又はカーボン繊維人りの樹脂から形成されている。かかる材料の使用によって、レンズホルダ１自体は、曲げ弾性率が高くなって、高次共振周波数が高くなる。これにより、光ディスク装置の高速化に対応できる。
【００１３】
レンズホルダ１には、トラッキング方向Ｔに切欠き部１ａが２個、形成されている。また、対物レンズ２を保持する対物レンズ取付部１ｂは、厚さが均一に形成されている。
【００１４】
切欠き部１ａは、その表面に補強用の絶縁保護膜（図示せず）が形成されている。これは、レンズホルダ１に使用される曲げ弾性率の高い軽金属、例えばマグネシウム合金、又はカーボン繊維人りの樹脂は、導電率が高いので、切欠き部１ａに装着されるコイルユニット３の絶縁性を確保するためである。なお、レンズホルダ１の切欠き部１ａの表面に補強用の絶縁保護膜が形成されていないときは、切欠き部１ａに装着されるコイルユニット３の部分に補強用の絶縁保護膜（図示せず）を形成して、コイルユニット３の絶縁性を確保する。
【００１５】
コイルユニット３は、１個のフォーカスコイル３ｆと２個のトラッキングコイル３ｔが形成されたプリント基板３ｐが所要数、積層されて形成されている。フォーカスコイル３ｆは、プリント基板３ｐの中心に配置され、２個のトラッキングコイル３ｔは、フォーカスコイル３ｆの中空部にトラッキング方向Ｔに配列されている。
【００１６】
コイルユニット３は、切欠き部１ａに挿入、接着されてレンズホルダ１に固定されている。コイルユニット３のトラッキング方向Ｔ両端には４個のＶ溝３ｖが形成され、Ｖ溝３ｖに４本の導電性弾性体４の一端が半田３ｈにより固定されている。
【００１７】
マグネット５は、図２に示すように、フォーカス方向ＦにＮ極とＳ極の境界線５ｂにより２極に着磁されていて、ヨークベース６上のヨーク７に接着されている。２個のマグネット５の対向によって磁気ギャップ５ｇが形成されて、磁気ギャップ５ｇのフォーカス方向Ｆにおいて、磁力線Ｂの方向が逆になっている。なお、マグネット５を１個で構成してもよい。
【００１８】
コイルユニット３は、磁気ギャップ５ｇに配置され、導電性弾性体４の他端はワイヤーべース８を通ってベース基板９に半田により固定されている。これにより、レンズホルダ１を、マグネット５、ヨークベース６、ヨーク７、ワイヤーべース８、ベース基板９により構成されている固定部に対して、移動可能に片持ち式に支持している。
【００１９】
このような構成で、フォーカスコイル３ｆ、トラッキングコイル３ｔに通電すれば、フォーカス方向Ｆ、トラッキング方向Ｔに駆動力が発生し、記録媒体の面振れ、偏心に対応して、対物レンズ２をフォーカス方向Ｆ、トラッキング方向Ｔに移動することができる。
【００２０】
次に、マグネット５とフォーカスコイル３ｆ及び２個のトラッキングコイル３ｔとの位置関係を説明すると、図３に示すように、レンズホルダ１、対物レンズ２、コイルユニット３で構成される、対物レンズ駆動装置の可動部の重心Ｇは、コイルユニット３の中心と一致している。これは、導電性弾性体４によって移動可能に片持ち式に支持されている可動部の静止位置、すなわち、フォーカス方向Ｆの自重位置である。この位置で、マグネット５のＮ極とＳ極の境界線５ｂは、トラッキングコイル３ｔのフォーカス方向Ｆと垂直な水平辺Ｂ、Ｄの上辺Ｄより少し上方に位置している。フォーカスコイル３ｆの内、フォーカス方向Ｆと垂直な水平辺ｂ、ｄの中央部のみが磁気ギャップ５ｇ内（対向するマグネット５の幅Ｗ、高さＨ以内の空隙を指す）に配置され、２個のトラッキングコイル３ｔの内、一方の右半分及び他方の左半分のみが磁気ギャップ５ｇ内に配置されている。
【００２１】
このフォーカス方向Ｆの位置において、トラッキング方向Ｔに移動させるため、トラッキングコイル３ｔに図４（ａ）の矢印のように電流Ｉを流すと、コイルユニット３を含む可動部は、一方の垂直辺Ａ及び他方の垂直辺Ｃを流れる電流Ｉによって、トラッキング方向Ｔの＋方向（図において右側）に移動する。同時に、トラッキングコイル３ｔの水平辺Ｂ、Ｄにも矢印のような、互いに逆方向の推力Ｄｔが発生するが、コイルユニット３中心(可動部重心Ｇ)周りのモーメントとしては、お互いに打ち消される。
【００２２】
トラッキング方向Ｔの＋方向（図において右側）に移動した状態で、フォーカス方向Ｆの上方に移動させるため、フォーカスコイル３ｆに図４（ｂ）の矢印のように電流ｉを流すと、水平辺ｂ、ｄを流れる電流ｉによって、フォーカス方向Ｆに推力Ｄｆを生じ、コイルユニット３を含む可動部は、フォーカス方向Ｆの上方（図において上側）に移動する。この場合、固定部の磁気回路中心とみなせるフォーカス方向Ｆの駆動中心位置は、コイルユニット３中心（可動部重心Ｇ)に対して左側にずれているので、フォーカスコイル３ｆのフォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによるモーメント、すなわち、時計周りのモーメントが発生し、対物レンズ２はトラッキング方向Ｔに傾きを生じてしまう。
【００２３】
しかしながら、この移動時に、マグネット５のＮ極とＳ極の境界線５ｂがトラッキングコイル３ｔの水平辺Ｄの幅内に入ると、水平辺Ｄの幅内にマグネット５のＮ極とＳ極が同時に位置するので、水平辺Ｄ内においてはフォーカス方向Ｆの推力Ｄｔは減殺される。一方、水平辺Ｂ内においてはフォーカス方向Ｆの推力Ｄｔが保存される。
【００２４】
したがって、双方の水平辺Ｂに発生するフォーカス方向Ｆの推力Ｄｔは、各々の水平辺Ｄに発生するフォーカス方向Ｆの推力Ｄｔを上回り、かつ、互いに逆方向である。このため、トラッキングコイル３ｔには、フォーカスコイル３ｆのフォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによるモーメントと略等量で反対方向の反時計周りのモーメントが発生する。これによって、フォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによるモーメントを打ち消して、対物レンズ２のトラッキング方向Ｔの傾きを十分に小さくすることができる。
【００２５】
トラッキング方向Ｔの−方向（図において左側）に移動した状態で、フォーカス方向Ｆの上方に移動させるときは、フォーカスコイル３ｆのフォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによるモーメントは、反時計周りとなり、トラッキングコイル３ｔの発生するモーメントは、時計周りとなって、打ち消される。
【００２６】
以上は、トラッキング方向Ｔに移動した状態で、フォーカス方向Ｆの上方に移動したときの対物レンズ２のトラッキング方向Ｔの傾きを低減するものであるが、フォーカス方向Ｆの下方に移動したときの対物レンズ２のトラッキング方向Ｔの傾きを低減するためには、図５に示すように、フォーカス方向Ｆの自重位置で、マグネット５のＮ極とＳ極の境界線５ｂを、トラッキングコイル３ｔのフォーカス方向Ｆと垂直な水平辺Ｂ、Ｄの下辺Ｂより少し下方に位置させればよい。
【００２７】
この場合は、トラッキングコイル３ｔには、フォーカスコイル３ｆのフォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによる反時計周りのモーメントとは反対の時計周りのモーメントが発生する。これによって、フォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによるモーメントを打ち消して、対物レンズ２のトラッキング方向Ｔの傾きを十分に小さくすることができる。
【００２８】
次に、任意の距離±Ｘだけトラッキング方向Ｔに移動したときのフォーカス位置と対物レンズの傾き角度の関係を説明すると、図６に示すように、任意のトラッキング位置＋Ｘにおいて、フォーカス位置が自重位置より−方向（フォーカス方向Ｆの下方に移動した場合）では、対物レンズ傾き角度は−となり、フォーカス位置が自重位置より＋方向（フォーカス方向Ｆの上方に移動した場合）では、対物レンズ傾き角度は＋となる（▲１▼―▲２▼の線)。任意のトラッキング位置−Ｘでは、その関係が逆になる（▲４▼―▲３▼の線）。
【００２９】
この発明の実施の一形態では、トラッキングコイル３ｔの水平辺Ｂが発生する、フォーカスコイル３ｆのフォーカス方向Ｆの推力Ｄｆによるモーメントと略等量で反対方向のモーメントによって、▲２▼’及び▲３▼’のように対物レンズ２のトラッキング方向Ｔの傾きを十分に小さくすることができる。コマ収差の発生は少なくなり、読み取り信号のジッタは改善される。
【００３０】
以上は、コイルユニット３を１個のフォーカスコイル３ｆと２個のトラッキングコイル３ｔとで構成し、マグネット５のＮ極とＳ極の境界線５ｂを、トラッキングコイル３ｔのフォーカス方向Ｆと垂直な水平辺Ｂ、Ｄの上辺Ｄより少し上方に、又は、下辺Ｂより少し下方に位置させているものであるが、図７に示すように、コイルユニット３を、１個のフォーカスコイル３ｆの中空部に４個のトラッキングコイル３ｔをトラッキング方向Ｔに配列し、かつ、フォーカス方向Ｆに配置して構成し、マグネット５のＮ極とＳ極の境界線５ｂを、トラッキングコイル３ｔのフォーカス方向Ｆと垂直な水平辺Ｂ、Ｄの下辺Ｂと上辺Ｄの中間に、コイルユニット３がフォーカス方向Ｆの上方に移動したときは、トラッキングコイル３ｔの上辺Ｄの幅内に入り、下方に移動したときは、トラッキングコイル３ｔの下辺Ｂの幅内に入るように配置してもよい。このように構成すると、自重位置より、上方、下方いずれに移動したときも対物レンズ２の傾きを十分に小さくすることができる。
【００３１】
フォーカスコイル３ｆとトラッキングコイル３ｔの位置関係は、図７のようでなくともよく、４個のトラッキングコイル３ｔがトラッキング方向Ｔに配列され、かつ、フォーカス方向Ｆに配置されたものに１個のフォーカスコイル３ｆを重ねてコイルユニット３を構成し、薄型化を図ってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明は、フォーカスコイル及びトラッキングコイルが形成されたコイルユニットが、フォーカス方向に２極に着磁された１個のマグネットを含む磁気回路の磁気ギャップに配置され、前記コイルユニットがフォーカス方向に移動したときに、前記マグネットのＮ極とＳ極の境界線が、前記トラッキングコイルのフォーカス方向に垂直な水平辺のフォーカス方向の幅内に入るように、前記マグネットと前記トラッキングコイルが配置されているものである。それゆえ、マグネットはフォーカス方向に２極に着磁されて形成されているので、磁気回路は簡単な形状である。また、トラッキングコイルには、フォーカスコイルのフォーカス方向の推力によるモーメントと略等量で反対方向のモーメントが発生するので、対物レンズのトラッキング方向の傾きを十分に小さくすることができる。したがって、この発明によれば、磁気回路を複雑な形状にする必要はなく、また、コマ収差の発生は少なくなり、読み取り信号のジッタは改善されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の概要を示す分解斜視図である。
【図２】磁気回路を示す側面図である。
【図３】この発明の実施の一形態におけるフォーカス方向の自重位置においてのマグネットとフォーカスコイル・トラッキングコイルの位置関係を示す配置図である。
【図４】（ａ）はこの発明の実施の一形態における、トラッキング方向の＋方向（図において右側）に移動させたときのマグネットとフォーカスコイル・トラッキングコイルの位置関係を示す配置図である。（ｂ）はトラッキング方向の＋方向（図において右側）に移動した状態で、フォーカス方向の上方に移動させたときのマグネットとフォーカスコイル・トラッキングコイルの位置関係を示す配置図である。
【図５】この発明の実施の他の形態におけるフォーカス方向の自重位置においてのマグネットとフォーカスコイル・トラッキングコイルの位置関係を示す配置図である。
【図６】この発明の任意のトラッキングコイル位置におけるフォーカス位置と対物レンズ傾きの関係を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の他の形態におけるフォーカス方向の自重位置においてのマグネットとフォーカスコイル・トラッキングコイルの位置関係を示す配置図である。
【図８】従来技術の構成を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は従来技術における磁気回路の平面図、（ｂ）はフォーカシング駆動コイルに貫く磁束密度の分布図である。
【符号の説明】
１    レンズホルダ
２    対物レンズ
３    コイルユニット
３ｆ  フォーカスコイル
３ｔ  トラッキングコイル
５    マグネット
５ｂ  マグネットのＮ極とＳ極の境界線
５ｇ  磁気ギャップ
【図１】
0004041262.tif 000002
【図２】
0004041262.tif 000003
【図３】
0004041262.tif 000004
【図４】
0004041262.tif 000005
【図５】
0004041262.tif 000006
【図６】
0004041262.tif 000007
【図７】
0004041262.tif 000008
【図８】
0004041262.tif 000009
【図９】
0004041262.tif 000010