(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部と、
前記可動部を支持する支持手段と、
前記支持手段を保持する基台とを備え、
前記可動部は、円盤状記録媒体への光学情報を記録もしくは再生するための対物レンズと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに固着された少なくとも４個の永久磁石とを含み、
前記支持手段は、一端が前記レンズホルダに固定され他端が前記基台に接続された互いに実質的に平行な少なくとも４本の金属線と、
前記基台に接続され前記金属線のそれぞれの前記他端に接続される接続部を有する弾性支持部材とを含み、
前記基台は、前記基台に固定され前記永久磁石のそれぞれに対して対向配置されたヨークと、
前記ヨークのそれぞれに巻回され前記対物レンズの光軸方向に巻回軸を有するフォーカシングコイルと、
前記フォーカシングコイルに直交して前記ヨークのそれぞれに巻回されたトラッキングコイルとを含み、
前記レンズホルダは、前記金属線の前記一端が固着された中継部材と、
前記対物レンズを保持するレンズホルダ本体と、
前記レンズホルダ本体と前記中継部材との間を連結し、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように変形する弾性変形可能部材とを含む、対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記対物レンズ駆動装置は、前記フォーカシングコイルのそれぞれに電流を印加する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記レンズホルダをフォーカシング方向、ラジアルチルト方向およびタンジェンシャルチルト方向に駆動するように、前記電流の方向を切り替える、請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
前記弾性支持部材は、板状もしくは棒状の形状を有し、
前記接続部のそれぞれは、前記他端のそれぞれが前記金属線の長手方向に変形可能なように弾性変形する、請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
前記ヨークのそれぞれは、前記永久磁石のそれぞれに対して前記金属線の長手方向に沿って対向配置され、
前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとは、前記金属線のそれぞれに引っ張り力が付加されるように配置され、
前記引っ張り力は、前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとの間の磁気吸引力のそれぞれの合力に基づいて発生する、請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項５】
前記金属線のそれぞれに引っ張り力が付加されるように、前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとの間の距離が設定される、請求項４記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項６】
前記金属線のそれぞれに引っ張り力が付加されるように、前記ヨークのそれぞれの前記金属線の長手方向の厚みが設定される、請求項４記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項７】
前記接続部のそれぞれが前記金属線の長手方向に弾性変形するために必要なバネ力は、少なくとも前記磁気吸引力よりも大きい、請求項４記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項８】
可動部と、
前記可動部を支持する支持手段と、
前記支持手段を保持する基台とを備え、
前記可動部は、円盤状記録媒体への光学情報を記録もしくは再生するための対物レンズと、
前記対物レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに固着された少なくとも２個の永久磁石とを含み、
前記支持手段は、一端が前記レンズホルダに固定され他端が前記基台に接続された互いに実質的に平行な少なくとも４本の金属線を含み、
前記基台は、前記基台に固定され前記永久磁石に対して対向配置されたヨークと、
前記ヨークのそれぞれに巻回され前記対物レンズの光軸方向に巻回軸を有するフォーカシングコイルと、
前記フォーカシングコイルに直交して前記ヨークのそれぞれに巻回されたトラッキングコイルとを含み、
前記レンズホルダは、前記金属線の前記一端が固着された中継部材と、
前記対物レンズを保持するレンズホルダ本体と、
前記レンズホルダ本体と前記中継部材との間を連結し、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように変形する弾性変形可能部材とを含む対物レンズ駆動装置。
【請求項９】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形し、前記回動軸に垂直な断面がＬ字形あるいは十字形の形状を有する板ばねを含む、請求項８記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記弾性変形可能部材は、ヒンジ形状を有する、請求項８記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形し、
前記弾性変形可能部材は、前記回動軸が前記可動部の重心を通るように配置される、請求項８記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１２】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形し、
前記弾性変形可能部材は、前記回動軸が前記対物レンズの主点を通るように配置される、請求項８記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形する板ばねを含み、
前記板ばねは、ダンピング材で被覆される、請求項８記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項１４】
前記弾性変形可能部材の回動に伴う復帰力は、少なくとも前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとの間で生ずる前記回動軸回りの磁気吸引力よりも大きい、請求項８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、円盤状記録媒体に光学的に情報を記録もしくは再生する装置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】
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）の反りの上下運動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に対し、対物レンズを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、ディスクの半径方向（以下トラッキング方向）との２軸に制御駆動する。
【０００３】
上記のような対物レンズ駆動装置を含む光学的情報記録再生装置において、フォーカシング制御、トラッキング制御の他にディスク面に対する対物レンズの光軸の相対傾き（以下チルトという）が生じると、光学的な収差が発生し記録再生時の信号が劣化する原因となる。
【０００４】
このような問題点を解消するために、従来の光学的記録再生装置では、特開平９−２２５３７号公報に開示されたように、少なくとも一つの永久磁石を可動体に固着し、かつ基台に固定された少なくとも二つのフォーカシングコイルに流す電流を調整することにより、チルト補正を行うものが提案されている。
【０００５】
以下、従来の対物レンズ駆動装置について図面を参照しながら説明する。図１１は、従来の対物レンズ駆動装置５００の構成を示した斜視図、図１２は記号の定義を示す説明図である。
【０００６】
図１１において、１０１は対物レンズ、１０２は対物レンズ１０１を保持するレンズホルダ、１０３ａ，１０３ｂはレンズホルダ１０２に固着された永久磁石、１０４はサスペンションワイヤー、１０５ａ〜１０５ｄは対向ヨーク、１０６ａ〜１０６ｄはトラッキングコイル、１０７ａ〜１０７ｄはフォーカシングコイル
、１０８はサスペンションホルダ、１０９は固定基台である。可動部５５０は、対物レンズ１０１、レンズホルダ１０２、永久磁石１０３ａ、１０３ｂで構成されている。サスペンションワイヤー１０４の一端は可動部５５０に固着されその他端はサスペンションホルダ１０８に固着されている。
【０００７】
ここで、図１２によって、可動部５５０の移動方向の定義を示す。図１２において、Ｆｏはフォーカシング方向で光軸に平行、Ｔｒはトラッキング方向でＦｏ方向に直交している。Ｒｔはラジアルチルトでありタンジェンシャルチルト方向の軸回りの傾きである。Ｔｔはタンジェンシャルチルトであり、トラッキング方向の軸回りの傾きである。
【０００８】
以下、従来の対物レンズ駆動装置５００の動作について図１１を用いて説明する。可動部５５０をトラッキング方向Ｔｒへ駆動する場合には、永久磁石１０３ａ、１０３ｂで発生する磁束とトラッキングコイル１０６ａ〜１０６ｄに流れる電流に直交する電磁力を発生させる。トラッキングコイル１０６ａ〜１０６ｄは基台１０９に固定されているため、相対的に可動部５５０がトラッキング方向Ｔｒに略並進運動する。
【０００９】
一方可動部５５０をフォーカシング方向Ｆｏへ駆動する場合には、永久磁石１０３ａ、１０３ｂで発生する磁束とフォーカシングコイル１０７ａ〜１０７ｄに流れる電流とに直交する電磁力を発生させることにより、同様に可動部５５０がフォーカシング方向Ｆｏに略並進運動する。
【００１０】
可動部５５０に対するラジアルチルト方向Ｒｔの駆動はフォーカシングコイル１０７ａと１０７ｃによるＦｏ方向の駆動力とフォーカシングコイル１０７ｂと１０７ｄとによるＦｏ方向の駆動力を逆方向に作用させ、可動部５５０に対して、Ｙ軸回りにモーメントＭｒを生じさせることによっておこなう。従って、上述したように可動部５５０を支持し駆動することによってチルト補正を可能にしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ディスクを用いた光記録再生装置では記録容量の向上を実現するため、高開口率の対物レンズを用いて、より小径の集光スポットによって記録再生を行うことが増えている。この場合、ディスクに対する対物レンズの光軸の相対傾きであるチルトにともなう収差の度合が開口率の３乗に比例して大きくなるため、良好な記録再生信号を得るためには、ディスクに対する対物レンズ光軸のチルト補正が必要となる。
【００１２】
しかしながら、上記のような構成では、ディスクの反り等による半径方向の傾き、いわゆるラジアルチルト（Ｒチルト）方向の補正は可能であるが、ディスクの曲げ等による接線方向の傾き、いわゆるタンジェンシャルチルト（Ｔチルト）方向の補正は困難であるという問題点があった。
【００１３】
本発明はこのような従来の対物レンズ駆動装置の有する上記課題に鑑みて為された。本発明の目的は、可動部のディスクに対する、フォーカシング方向、トラッキング方向およびラジアルチルト方向の補正のみならず、タンジェンシャルチルト方向の補正が可能な対物レンズ駆動装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、タンジェンシャルチルト方向の補正において、低周波領域（一次共振周波数）での感度を決定するばね定数の設計に自由度を与え、最適な駆動特性を有する対物レンズ駆動装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る対物レンズ駆動装置は、可動部と、前記可動部を支持する支持手段と、前記支持手段を保持する基台とを備え、前記可動部は、円盤状記録媒体への光学情報を記録もしくは再生するための対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに固着された少なくとも４個の永久磁石とを含み、前記支持手段は、一端が前記レンズホルダに固定され他端が前記基台に接続された互いに実質的に平行な少なくとも４本の金属線と、前記基台に接続され前記金属線のそれぞれの前記他端に接続される接続部を有する弾性支持部材とを含み、前記基台は、前記基台に固定され前記永久磁石のそれぞれに対して対向配置されたヨークと、前記ヨークのそれぞれに巻回され前記対物レンズの光軸方向に巻回軸を有するフォーカシングコイルと、前記フォーカシングコイルに直交して前記ヨークのそれぞれに巻回されたトラッキングコイルとを含み、前記レンズホルダは、前記金属線の前記一端が固着された中継部材と、前記対物レンズを保持するレンズホルダ本体と、前記レンズホルダ本体と前記中継部材との間を連結し、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように変形する弾性変形可能部材とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】
前記対物レンズ駆動装置は、前記フォーカシングコイルのそれぞれに電流を印加する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記レンズホルダをフォーカシング方向、ラジアルチルト方向およびタンジェンシャルチルト方向に駆動するように、前記電流の方向を切り替えてもよい。
【００１７】
前記弾性支持部材は、板状もしくは棒状の形状を有し、前記接続部のそれぞれは、前記他端のそれぞれが前記金属線の長手方向に変形可能なように弾性変形してもよい。
【００１８】
前記ヨークのそれぞれは、前記永久磁石のそれぞれに対して前記金属線の長手方向に沿って対向配置され、前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとは、前記金属線のそれぞれに引っ張り力が付加されるように配置され、前記引っ張り力は、前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとの間の磁気吸引力のそれぞれの合力に基づいて発生してもよい。
【００１９】
前記金属線のそれぞれに引っ張り力が付加されるように、前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとの間の距離が設定されてもよい。
【００２０】
前記金属線のそれぞれに引っ張り力が付加されるように、前記ヨークのそれぞれの前記金属線の長手方向の厚みが設定されてもよい。
【００２１】
前記接続部のそれぞれが前記金属線の長手方向に弾性変形するために必要なバネ力は、少なくとも前記磁気吸引力よりも大きくてもよい。
【００２３】
本発明に係る他の対物レンズ駆動装置は、可動部と、前記可動部を支持する支持手段と、前記支持手段を保持する基台とを備え、前記可動部は、円盤状記録媒体への光学情報を記録もしくは再生するための対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに固着された少なくとも２個の永久磁石とを含み、前記支持手段は、一端が前記レンズホルダに固定され他端が前記基台に接続された互いに実質的に平行な少なくとも４本の金属線を含み、前記基台は、前記基台に固定され前記永久磁石に対して対向配置されたヨークと、前記ヨークのそれぞれに巻回され前記対物レンズの光軸方向に巻回軸を有するフォーカシングコイルと、前記フォーカシングコイルに直交して前記ヨークのそれぞれに巻回されたトラッキングコイルとを含み、前記レンズホルダは、前記金属線の前記一端が固着された中継部材と、前記対物レンズを保持するレンズホルダ本体と、前記レンズホルダ本体と前記中継部材との間を連結し、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように変形する弾性変形可能部材とを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００２４】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形し、前記回動軸に垂直な断面がＬ字形あるいは十字形の形状を有する板ばねを含んでもよい。
【００２５】
前記弾性変形可能部材は、ヒンジ形状を有してもよい。
【００２６】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形し、前記弾性変形可能部材は、前記回動軸が前記可動部の重心を通るように配置されてもよい。
【００２７】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形し、前記弾性変形可能部材は、前記回動軸が前記対物レンズの主点を通るように配置されてもよい。
【００２８】
前記弾性変形可能部材は、前記レンズホルダ本体がタンジェンシャルチルト方向に回動するように回動軸を中心にねじり変形する板ばねを含み、前記板ばねは、ダンピング材で被覆されてもよい。
【００２９】
前記弾性変形可能部材の回動に伴う復帰力は、少なくとも前記ヨークのそれぞれと前記永久磁石のそれぞれとの間で生ずる前記回動軸回りの磁気吸引力よりも大きくてもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１Ａおよび図１Ｂは本発明の実施の形態１における対物レンズ駆動装置１００の構成を示した斜視図、図２は本発明の実施の形態１におけるラジアルチルト動作を示す概略図、図３は本発明の実施の形態１における可動部のタンジェンシャルチルト動作を示す概略図である。
【００３２】
図１および図１Ｂにおいて、１は対物レンズ、２は対物レンズ１を保持するレンズホルダ、３ａ〜３ｄはレンズホルダ２に固着された永久磁石、Ｈａ〜Ｈｄは永久磁石３ａ〜３ｄの磁化の向き、４はサスペンションワイヤー、５ａ〜５ｄは対向ヨーク、６ａ〜６ｄはトラッキングコイル、７ａ〜７ｄはフォーカシングコイル、８はサスペンションホルダ、９は固定基台、１０はチルトバネ、Ｔｒはトラッキング方向、Ｆｏはフォーカシング方向、Ｒｔはラジアルチルト方向、Ｔｔはタンジェンシャルチルト方向、±Ｆａ〜±Ｆｄ（復号同順）はフォーカシングコイル７ａ〜７ｂの電流方向、±Ｔａ〜±Ｔｄ（復号同順）はトラッキングコイル６ａ〜６ｂの電流方向である。但し、上記電流の負符号は図示せず。また、上記Ｔｒ方向〜Ｔｔ方向の定義は図１２に示す。
【００３３】
対物レンズ１および永久磁石３ａ〜３ｄはレンズホルダ２に固着されており可動部１５０を形成している。サスペンションワイヤー４の一端は可動部１５０に固着されその他端はチルトバネ１０に固着されており、さらにチルトバネ１０はサスペンションホルダ８を介して固定基台９に固定されている。可動部１５０はそれ自体に固着された永久磁石３ａ〜３ｄの磁界と固定基台９に固定されたヨーク５ａ〜５ｄに巻回されたトラッキングコイル６ａ〜６ｄおよびフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに通電された電流とで生じる電磁力によって駆動される。
【００３４】
次に、可動部１５０の移動および駆動について図１および図１Ｂを用いて説明する。図１および図１Ｂに示すように可動部１５０は、４本のサスペンションワイヤー４によって図中記号のＦｏ方向、Ｔｒ方向への並進移動が可能となるように支持されている。なお、各方向およびその記号は図１２に定義した。
【００３５】
可動部１５０に対する＋Ｆｏ方向への駆動力はフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに流れる電流の方向がそれぞれ＋Ｆａ、＋Ｆｂ、＋Ｆｃ、＋Ｆｄ方向の場合に得られ、可動部１５０は＋Ｆｏ方向へ並進移動する。また、可動部１５０に対する＋Ｔｒ方向への駆動力はトラッキングコイル６ａ〜６ｄに流れる電流の方向がそれぞれ＋Ｔａ、＋Ｔｂ、＋Ｔｃ、＋Ｔｄ方向の場合に得られ、可動部１５０は＋Ｔｒ方向へ並進移動する。
【００３６】
次に、図２Ａ〜図２Ｄを用いて可動部１５０のラジアルチルトＲｔ方向への駆動・支持について説明する。図２Ａ〜図２Ｄにおいて、図２Ａは可動部１５０、サスペンションワイヤー４およびチルトバネ１０の部分斜視図、図２Ｂ〜図２Ｄは図２Ａの矢印ＶＲ方向から見た可動部１５０の正面図である。
【００３７】
図２Ａ〜図２Ｄにおいて、記号Ｙは図１２に定義した軸、記号ｒはＹ軸とサスペンションワイヤー４の中心との距離、±Ｍｒは可動部１５０に作用するＹ軸回りのモーメント力、４’はサスペンションワイヤー４がラジアルチルトＲｔ方向へ駆動された後の位置、±Ｆｏａ〜±Ｆｏｄは可動部１５０に作用する駆動力である。
【００３８】
図２Ａにおいて、駆動力−Ｆｏａ、−Ｆｏｃ、＋Ｆｏｂ、＋Ｆｏｄは図１Ｂにおけるフォーカシングコイル７ａ〜７ｄにそれぞれ−Ｆａ、−Ｆｃ、＋Ｆｂ、＋Ｆｄ方向の電流を流すことによって得られる。図２Ａで示した駆動力−Ｆｏａ、−Ｆｏｃ、＋Ｆｏｂ、＋Ｆｏｄが可動部１５０に作用した場合のラジアルチルトＲｔ動作を図２Ｂ〜図２Ｄを用いて説明する。図２Ｂは可動部１５０に駆動力が作用していない状態（初期状態）、図２Ｃ、図２ＤはラジアルチルトＲｔ状態を示している。
【００３９】
図２Ｃに示すように上述した駆動力−Ｆｏａ、−Ｆｏｃ、＋Ｆｏｂ、＋Ｆｏｄの合力は可動部１５０に対してＹ軸回りのモーメント力＋Ｍｒとして作用する。そのモーメント力＋Ｍｒによってサスペンションワイヤー４は、その可動部１５０側端部の軌跡が半径ｒの円周に沿った捻れをともなった変形をする。
【００４０】
また、図２Ｄは図２Ｃの場合と逆方向のモーメント力−Ｍｒが作用した場合の可動部１５０の駆動状態を示しており、そのモーメント力−Ｍｒは図２Ｃの場合と逆符号の電流をフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに流すことによって得られる。
【００４１】
以上のように、可動部１５０は４つのフォーカシングコイル７ａ〜７ｄの電流方向によってラジアルチルトＲｔに駆動され、サスペンションワイヤー４の捻れによってその方向に変位可能に支持される。
【００４２】
次に、図３Ａ〜図３Ｄを用いて可動部１５０のタンジェンシャルチルトＴｔ方向への駆動・支持について説明する。図３Ａは可動部１５０、サスペンジョンワイヤ４およびチルトバネ１０の部分斜視図、図３Ｂ〜図３Ｄは図３Ａの矢印Ｖｔ方向から見た可動部１５０の正面図である。
【００４３】
図３Ａ〜図３Ｄにおいて、１０ａはチルトバネ１０の変形中心軸、記号Ｘは図６に定義した軸、±Ｍｔは可動部１５０に作用するタンジェンシャルチルト方向の軸回りのモーメント力、±Ｆｏａ〜±Ｆｏｄは可動部１５０に作用する駆動力である。
【００４４】
図３Ａにおいて、駆動力＋Ｆｏａ、−Ｆｏｃ、＋Ｆｏｂ、−Ｆｏｄは図１Ｂにおけるフォーカシングコイル７ａ〜７ｄにそれぞれ＋Ｆａ、−Ｆｃ、＋Ｆｂ、−Ｆｄ方向の電流を流すことによって得られる。図３Ａで示した駆動力＋Ｆｏａ、−Ｆｏｃ、＋Ｆｏｂ、−Ｆｏｄが可動部１５０に作用した場合のタンジェンシャルチルトＴｔ動作を図３Ｂ〜図３Ｄを用いて説明する。
【００４５】
図３Ｂは可動部１５０に駆動力が作用していない状態（初期状態）、図３Ｃ
、図３ＤはタンジェンシャルチルトＴｔ状態を示している。図３Ｃに示すように上述した駆動力＋Ｆｏａ、−Ｆｏｃ、＋Ｆｏｂ、−Ｆｏｄの合力は可動部１５０に対してＸ軸回りのモーメント力＋Ｍｔとして作用する。そのモーメント力＋Ｍｔによってサスペンションワイヤー４は、その引張・圧縮方向の座屈力を受ける。図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、その座屈力によりチルトバネ１０はその変形中心軸１０ａ回りに変形する。
【００４６】
すなわち、チルトバネ１０の変形によりサスペンションワイヤー４の固定側支持部４Ａが引張・圧縮方向にそれぞれ変位する。従って、可動部１５０はその固定側支持部４Ａの変位量に比例してタンジェンシャルチルト方向Ｔｔに移動可能に支持される。
【００４７】
以上に説明したように、本実施の形態１によれば、４カ所の駆動手段とサスペンションワイヤー４の固定側支持部４Ａを引張・圧縮方向に変位可能に支持するチルトバネ１０を設けることによって、可動部１５０をフォーカシング方向Ｆｏ、トラッキング方向Ｔｒ、ラジアルチルト方向Ｒｔおよびタンジェンシャルチルト方向Ｔｔの４軸方向に容易に駆動・支持することが実現できる。
【００４８】
なお、チルトバネ１０を棒状弾性支持部材に置き換え、その支持部材の曲げもしくは捻れ変形によって、サスペンションワイヤー４の固定側支持部４Ａを引張・圧縮方向に変位可能としても同様の作用および効果が得られる。
【００４９】
また、サスペンションワイヤー４の固定側支持部４Ａの形状を変更し、上記棒状弾性支持部材とサスペンションワイヤー４とを一体型構成にすることによって同様の作用および効果が得られる。さらに、棒状弾性支持部材とサスペンションワイヤー４とを一体型構成にすると、チルトバネ１０が不要となるというさらなる効果が得られる。
【００５０】
図４Ａ〜図４Ｃは、フォーカシングコイル７ａ〜７ｄの電流方向およびフォーカシングコイル７ａ〜７ｄとフォーカシングコイル駆動回路１１との間の結線を示す概略図である。図４Ａ〜図４Ｃを参照して、フォーカシングコイル駆動回路１１は、フォーカシングコイル７ａ〜７ｄに対して、それぞれ電流の方向と大きさとを制御する。
【００５１】
図４Ａは、可動部１５０をフォーカシング方向Ｆｏへ駆動するときにフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに流れる電流の方向を示す。図４Ｂは、可動部１５０をラジアルチルト方向Ｒｔへ駆動するときにフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに流れる電流の方向を示す。図４Ｃは、可動部１５０をタンジェンシャルチルト方向Ｔｔへ駆動するときにフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに流れる電流の方向を示す。
【００５２】
フォーカシングコイル７ａ〜７ｄとフォーカシングコイル駆動回路１１とは、図４Ａ〜図４Ｃに示すように結線されているが、可動部１５０をフォーカシング方向Ｆｏへ駆動するときは、フォーカシングコイル７ａ〜７ｄには、図５Ａに示すように結線されているかのように電流が流れる。
【００５３】
可動部１５０をラジアルチルト方向Ｒｔへ駆動するときは、フォーカシングコイル７ａ〜７ｄには、図５Ｂに示すように結線されているかのように電流が流れる。フォーカシングコイル７ａ、７ｃには、フォーカシングコイル７ｂ、７ｄに流れる電流の方向と逆方向の電流が流れる。
【００５４】
可動部１５０をタンジェンシャルチルト方向Ｔｔへ駆動するときは、フォーカシングコイル７ａ〜７ｄには、図５Ｃに示すように結線されているかのように電流が流れる。フォーカシングコイル７ａ、７ｂには、フォーカシングコイル７ｃ、７ｄに流れる電流の方向と逆方向の電流が流れる。
【００５５】
なお、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいてフォーカシングコイル７ａ〜７ｄに流れる駆動電流の大きさを変化させると、良好な制御特性を得ることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図６Ａは本発明の実施の形態２における対物レンズ駆動装置２００の構成を示す概略図である。図６Ａにおいて、Ｇａ〜Ｇｄは永久磁石３ａ〜３ｄと対向ヨーク５ａ〜５ｄとのそれぞれのギャップ、Ｄａ〜Ｄｄは対向ヨーク５ａ〜５ｄの磁界方向の厚さ、記号±Ｍｆは永久磁石３ａ〜３ｄと対向ヨーク５ａ〜５との間の磁気吸引力により可動部１５０に作用する磁気力、Ｔｗは上述した磁気吸引力によりサスペンションワイヤー４に作用する張力である。
【００５７】
図６Ａにおいて、Ｇａ＜ＧｃおよびＧｂ＜Ｇｄとなるように永久磁石３ａ〜３ｄと対向ヨーク５ａ〜５ｄとのそれぞれの相対位置が設定されている。磁気吸引力とギャップＧａ〜Ｇｄとは反比例するから可動部１５０には＋Ｍｆの方向に磁気力が作用し、サスペンションワイヤー４には常にＴｗ方向の張力が付与される。
【００５８】
以上に説明したように、実施の形態２によれば、サスペンションワイヤー４の座屈等の変形が回避され、常に安定した可動部の支持が実現できる。
【００５９】
なお、上記実施の形態２におけるギャップＧａ〜Ｇｄの差異に代えて、図６Ａにおける厚さＤａ〜Ｄｄに対して、Ｄａ＞ＤｃかつＤｂ＞Ｄｄの関係を設定することも可能である。磁気吸引力とヨーク厚さとは比例するから、可動部１５０には＋Ｍｆ方向に磁気力が作用し、サスペンションワイヤー４には常にＴｗ方向の張力が付与される。従って、ギャップＧａ〜Ｇｄの差異に代えて、図６Ａにおける厚さＤａ〜Ｄｄに対して、Ｄａ＞ＤｃかつＤｂ＞Ｄｄの関係を設定した場合にも、前述した作用および効果と同様の作用および効果が得られる。
【００６０】
（実施の形態３）
図６Ｂは本発明の実施の形態３における対物レンズ駆動装置３００の構成を示す概略図である。図６Ｂにおいて、Ｕａ〜Ｕｄはチルトバネ１０の各曲げ部に作用したサスペンションワイヤー４の各張力Ｔｗに対する反力である。
【００６１】
本発明によればチルトバネの各バネ力Ｕａ〜Ｕｄは、それぞれＵａ＞Ｔｗ、Ｕｂ＞Ｔｗ、Ｕｃ＞Ｔｗ、Ｕｄ＞Ｔｗとなるように設定されている。また、チルトバネの各バネ力Ｕａ〜Ｕｄは、サスペンションワイヤー４の座屈方向のバネ力よりも小さく設定されている。
【００６２】
以上に説明したように、実施の形態３によれば実施の形態２で示した可動部支持の安定化のためのＴｗ方向張力に対して、可動部の位置決め精度を維持する、と同時に可動部に対するサスペンションワイヤーの座屈共振の影響を緩和することが可能となる。
【００６３】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における対物レンズ駆動装置４００の斜視図、図８は駆動方向を定義する分解斜視図、図９Ａ，図９Ｂはタンジェンシャル駆動の回転軸位置による回転モデル図である。なお、本発明はタンジェンシャル駆動の構成に関するものであるため、実施の形態４でのモデルはフォーカシング駆動，トラッキング駆動およびタンジェンシャル駆動の３軸駆動を行う対物レンズ駆動装置を例に挙げて説明するけれども、本発明は、これに限定されない。本発明は、実施の形態１で前述した４軸駆動を行う対物レンズ駆動装置に対しても適用することができる。
【００６４】
図７および図８において、１は対物レンズ、２はレンズホルダ、３ａ，３ｂは永久磁石、４ａ〜４ｄはサスペンションワイヤ、５ａ，５ｂは対向ヨーク、６ａ，６ｂはトラッキングコイル、７ａ，７ｂはフォーカシングコイル、８はサスペンションホルダ、９は固定基台、１０ａ，１０ｂは弾性変形可能部材、１１ａ，１１ｂは中継部材、１２はディスク、Ｏは回動部分の重心である。
【００６５】
図８を参照して、可動部４５０の駆動方向の定義は図１２で前述した定義と同様に、±Ｆｏはディスク記録面に対し垂直方向の動作を示すフォーカシング方向、±Ｔｒはディスクに対し半径方向の動作を示すトラッキング方向、±Ｔｔはディスク記録面に対し円周方向のチルト動作を示すタンジェンシャルチルト方向である。
【００６６】
対物レンズ１、永久磁石３ａ，３ｂはレンズホルダ２に固着され、また中継部材１１ａ，１１ｂは弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂを介してレンズホルダ２に連結されて、全体として可動部４５０を構成している。サスペンションワイヤ４ａ〜４ｄは、一端が固定基台９に設置されたサスペンションホルダ８に固着され、他端が中継部材１１ａ，１１ｂに固着されて、可動部４５０全体をフォーカシング方向、トラッキング方向に変位自在に支持している。また、対向ヨーク５ａ，５ｂにトラッキングコイル６ａ，６ｂおよびフォーカシングコイル７ａ，７ｂが巻線されており、永久磁石３ａ，３ｂと対向する位置に配置され固定基台９に固定されている。
【００６７】
弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂはレンズホルダ２とサスペンションワイヤ４ａ〜４ｄが固着された中継部材１１ａ，１１ｂとを結合し、レンズホルダ２を弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの軸回り、すなわちタンジェンシャルチルト方向±Ｔｔに回動可能に支持している。弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動軸の延長は対物レンズ１、レンズホルダ２を含む回動部分の重心Ｏを通っている(図８)。
【００６８】
次に、駆動および制御について説明する。フォーカシング駆動は、永久磁石３ａ，３ｂがコイルの発生する電磁磁束に対して受ける電磁力が＋Ｆｏ、＋Ｆｏの同一方向となるようにフォーカシングコイル７ａ，７ｂにそれぞれ電流を流してフォーカシング駆動を行う。トラッキング駆動も同様に、永久磁石３ａ，３ｂがコイルの発生する電磁磁束に対して受ける電磁力が＋Ｔｒ、＋Ｔｒの同一方向となるようにトラッキングコイル６ａ，６ｂにそれぞれ電流を流してトラッキング駆動を行う。フォーカシング制御およびトラッキング制御では、ディスク面ぶれや
偏心などのディスク変動に対する光ビームのずれを検出する光学的なエラー検出手段（図示せず）からの信号を参照として、このエラー信号が常に最小となるよう追従駆動して制御する。
【００６９】
タンジェンシャル駆動は、永久磁石３ａ，３ｂが互いに逆方向の電磁力＋Ｆｏ、−Ｆｏ（あるいは−Ｆｏ、＋Ｆｏ）を受けるようにフォーカシングコイル７ａ，７ｂに電流を流し、可動部に±Ｔｔ方向の回転モーメントを発生させてタンジェンシャルチルト方向に動作させる。この時の回動軸は弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動軸である。タンジェンシャルチルト制御は、チルトセンサ等のチルト検出手段（図示せず）からのエラー信号を参照としてチルトが常時最小となるように、あるいは時間軸誤差信号（ジッタ）が常に最適値となるようにタンジェンシャル駆動し、対物レンズ２のチルトによる光学的収差の影響を除去して安定した記録再生を実現する。
【００７０】
次に、弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの詳細および効果について説明する。弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂは主にりん青銅などのばね材からなるねじり変形可能な板ばねで、その軸に垂直な断面はＬ字形や十字形をしている。図７に示す弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂは断面が十字形のものを使用している。これは回動部分の回動運動方向に対しては十分に柔らかくなるように支持しながら、軸に垂直方向の平行運動に対しては強固な剛性を持たせ、不要な変位の発生を抑制して安定した動作を実現するためである。
【００７１】
弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動方向のバネ定数は軸方向長さ，板厚，形状の変更により任意に設定することができる。よってタンジェンシャルチルト駆動特性の低周波領域において最適な駆動感度が得られる。
【００７２】
サスペンションワイヤ４ａ〜４ｄの固着において、サスペンションワイヤ４ａ，４ｂ（図示せず）と４ｃ，４ｄの組み合わせでフォーカシング方向に揃えて略平行に配置され、それぞれの組み合わせの両端で剛性を持った中継部材１１ａ，１１ｂとサスペンションホルダ８とに固着されている。このため可動部４５０全体がフォーカシング方向に移動しサスペンションワイヤ４ａ〜４ｄが湾曲しても、いわば、サスペンションワイヤ４ａ〜４ｄの両端における軸線にそれぞれ垂直な仮想平面が略平行に保持された状態で移動するので、可動部４５０の姿勢はほぼ一定に維持され安定した駆動が得られる。
【００７３】
なお、弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動軸まわりの復帰力が、可動部の永久磁石３ａ，３ｂと、固定基台９に固定された対向ヨーク５ａ，５ｂとの間に生じる弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動軸周りの磁気吸引力よりも大きくなるようにねじり板ばね定数を設定する。これにより可動部４５０は磁気吸引力の影響下でも一定姿勢を維持することができ、安定した駆動を実現できる。
【００７４】
また、弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂをシリコンなどのダンピング材料で覆う構成とすれば、タンジェンシャル駆動特性の１次共振周波数における振幅値を低減することができる。
【００７５】
弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動軸の延長が、図９Ａに示したように、対物レンズ１、レンズホルダ２を含む回動部分の重心Ｏを通るので、動的バランスが保たれ安定したタンジェンシャル駆動が得られる。
【００７６】
一方、図９Ｂに示したように、弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂの回動軸の延長が対物レンズ１の主点Ｏ’を通る位置に設定すると、回動部分はＯ’を中心に回動するため対物レンズ１の並進移動量、すなわちディスク円周方向への移動が抑制され、記録再生信号の時間軸変動を最小に抑制する効果が得られる。
【００７７】
なお、図１０に示したように、弾性変形可能部材１０ａ，１０ｂをヒンジ形状を有する部材１３ａ，１３ｂを用いて、可動部４５０が±Ｔｔ方向に回動するように支持する構成でも同様の効果が得られる。ヒンジによる回動軸方向のばね復帰力はヒンジ部材の材質やヒンジ部の形状，厚みを調整して最適値に設定する。ヒンジ部材はさらに中継部材１１ａ，１１ｂと一体部品として構成すれば、部品点数が少なくなりコストを低減することもできる。
【００７８】
実施の形態４においては、説明の簡素化のためフォーカシング駆動、トラッキング駆動、タンジェンシャル駆動の３軸駆動を行う対物レンズ駆動装置をモデルとて記載したが、前述したように永久磁石３ａ，３ｂ、フォーカシングコイル７ａ，７ｂをトラッキング駆動軸方向にそれぞれ２分割して、ラジアルチルト駆動も可能にした４軸駆動の対物レンズ駆動装置としても使用できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、４カ所のフォーカシング方向の駆動手段とサスペンションワイヤーの固定側支持部を引張・圧縮方向に変位可能に支持するチルトバネを設けたことにより、可動部をフォーカシング、トラッキング、ラジアルチルト、タンジェンシャルチルトの４軸方向に駆動・支持することが容易に実現できる。
【００８０】
また、本発明によれば、可動部に固着した永久磁石と固定基台に固定した対向ヨークとによる磁気吸引力がサスペンションワイヤーの引張方向に作用するので、サスペンションワイヤーの座屈等の変形が回避され常に安定した可動部の支持が実現できる。
【００８１】
さらに本発明によれば、チルトバネのバネ力は上述したサスペンションワイヤーの引張力より十分に大きく、かつ座屈方向のバネ力よりも小さく設定されているので、可動部の位置決め精度を維持する、と同時に可動部に対するサスペンションワイヤーの座屈共振の影響を緩和することが実現できる。
【００８２】
さらに本発明によれば、サスペンションワイヤの他端を固着した中継部材とレンズホルダとを弾性変形可能部材で連結し、レンズホルダを含む回動部分が回動可能となるよう支持することにより、タンジェンシャル駆動の任意の１次共振周波数と適切な駆動感度の設定が可能となる。
【００８３】
さらに本発明によれば、可動部がフォーカシング方向に移動した場合でもサスペンションワイヤの軸方向の並進運動が発生しないため可動部の姿勢が維持され、安定したタンジェンシャル駆動が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における対物レンズ駆動装置の構成を示した斜視図。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１における対物レンズ駆動装置の構成を示した斜視図。
【図２Ａ】本発明の実施の形態１におけるラジアルチルト動作を示す概略図。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態１におけるラジアルチルト動作を示す正面図。
【図２Ｃ】本発明の実施の形態１における＋Ｒｔ方向のラジアルチルト動作を示す正面図。
【図２Ｄ】本発明の実施の形態１における−Ｒｔ方向のラジアルチルト動作を示す正面図。
【図３Ａ】本発明の実施の形態１におけるタンジェンシャルチルト動作を示す概略図。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１におけるタンジェンシャルチルト動作を示す正面図。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態１における＋Ｔｔ方向のタンジェンシャルチルト動作を示す正面図。
【図３Ｄ】本発明の実施の形態１における−Ｔｔ方向のタンジェンシャルチルト動作を示す正面図。
【図４Ａ】実施の形態４におけるフォーカシング方向Ｆｏへの駆動におけるフォーカシングコイルの結線および電流方向を示す概略図。
【図４Ｂ】実施の形態４におけるラジアルチルト方向Ｒｔへの駆動におけるフォーカシングコイルの結線および電流方向を示す概略図。
【図４Ｃ】実施の形態４におけるタンジェンシャルチルト方向Ｔｔへの駆動におけるフォーカシングコイルの結線および電流方向を示す概略図。
【図５Ａ】実施の形態４におけるフォーカシング方向Ｆｏへの駆動におけるフォーカシングコイルの電流方向を示す概略図。
【図５Ｂ】実施の形態４におけるラジアルチルト方向Ｒｔへの駆動におけるフォーカシングコイルの電流方向を示す概略図。
【図５Ｃ】実施の形態４におけるタンジェンシャルチルト方向Ｔｔへの駆動におけるフォーカシングコイルの電流方向を示す概略図。
【図６Ａ】本発明の実施の形態２における対物レンズ駆動装置の構成を示す概略図。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態３における対物レンズ駆動装置の構成を示す概略図。
【図７】本発明の実施の形態４における対物レンズ駆動装置の構成を示す斜視図。
【図８】本発明の実施の形態４における駆動方向の定義を示す分解斜視図。
【図９Ａ】本発明の実施の形態４におけるタンジェンシャル駆動の回転軸位置による回転のモデル図。
【図９Ｂ】本発明の実施の形態４におけるタンジェンシャル駆動の回転軸位置による回転のモデル図。
【図１０】本発明の実施の形態４における弾性変形可能部材としてヒンジを用いた対物レンズ駆動装置の概略図。
【図１１】従来の対物レンズ駆動装置の構成を示した斜視図。
【図１２】記号の定義を示す説明図。
【符号の説明】
１，１０１  対物レンズ
２，１０２  レンズホルダ
３ａ〜３ｄ，１０３ａ〜１０３ｂ  永久磁石
４，１０４  サスペンションワイヤー
５ａ〜５ｄ，１０５ａ〜１０５ｄ  対向ヨーク
６ａ〜６ｄ，１０６ａ〜１０６ｄ  トラッキングコイル
７ａ〜７ｄ，１０７ａ〜１０７ｄ  フォーカシングコイル
８，１０８  サスペンションホルダ
９，１０９  固定基台
１０  チルトバネ
Ｔｒ  トラッキング方向
Ｆｏ  フォーカシング方向
Ｒｔ  ラジアルチルト方向
Ｔｔ  タンジェンシャルチルト方向
Ｍｒ  モーメント力
Ｍｔ  モーメント力
Ｇａ〜Ｇｄ  ギャップ
Ｄａ〜Ｄｄ  対向ヨーク厚さ
Ｔｗ  張力
Ｕａ〜Ｕｄ  反力
【図１Ａ】
0004150472.tif 000002
【図１Ｂ】
0004150472.tif 000003
【図２Ａ】
0004150472.tif 000004
【図２Ｂ】
0004150472.tif 000005
【図２Ｃ】
0004150472.tif 000006
【図２Ｄ】
0004150472.tif 000007
【図３Ａ】
0004150472.tif 000008
【図３Ｂ】
0004150472.tif 000009
【図３Ｃ】
0004150472.tif 000010
【図３Ｄ】
0004150472.tif 000011
【図４Ａ】
0004150472.tif 000012
【図４Ｂ】
0004150472.tif 000013
【図４Ｃ】
0004150472.tif 000014
【図５Ａ】
0004150472.tif 000015
【図５Ｂ】
0004150472.tif 000016
【図５Ｃ】
0004150472.tif 000017
【図６Ａ】
0004150472.tif 000018
【図６Ｂ】
0004150472.tif 000019
【図７】
0004150472.tif 000020
【図８】
0004150472.tif 000021
【図９Ａ】
0004150472.tif 000022
【図９Ｂ】
0004150472.tif 000023
【図１０】
0004150472.tif 000024
【図１１】
0004150472.tif 000025
【図１２】
0004150472.tif 000026