(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、対物レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダに取り付けられたフォーカシングコイルと、磁性体のインナーヨーク及びアウターヨークからなるヨーク部材と、永久磁石とを有する対物レンズ駆動装置において、
フォーカシングコイルのコイル軸方向と直交する方向に磁化され、フォーカシングコイルを間にして互いに対向してアウターヨークに取り付けられた２つの永久磁石と、
前記アウターヨークに取り付けられた２つの永久磁石の磁化方向と直交すると共にフォーカシングコイルのコイル軸方向と直交する方向に磁化され、前記インナーヨークに取り付けられ、このインナーヨークと共にフォーカシングコイルに取り囲まれるように位置する永久磁石と、
を備え、前記アウターヨークに取り付けられた２つの永久磁石のフォーカシングコイルに向き合った側の極性と、前記インナーヨークに取り付けられた永久磁石の前記インナーヨークに向き合った側の極性とが同一であり、フォーカシングコイルに向き合った側の極性とが異なる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記載の対物レンズ駆動装置において、前記インナーヨークは凹部または段差を有し、前記インナーヨークの薄肉部に永久磁石が取り付けられたことを特徴とする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、微小位置調整装置に係わり、特に、光ディスクの記録面上に記録された情報の読み出しまたは記録を行う光ディスク装置に用いられる対物レンズ駆動装置に最適な微小位置調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微小位置調整装置の一例として、光ディスク装置に用いられる対物レンズ駆動装置がある。
【０００３】
上記光ディスク装置においては、光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し、光ディスク上に比較的大きな量の情報を記録できる。また、この光ディスク装置は、情報記録再生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。
【０００４】
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／離間する方向）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。この対物レンズ駆動装置としては、例えば、特開２００１−２１６６６５号公報に記載されたものがある。
【０００５】
上記公報に記載された対物レンズ駆動装置においては、対物レンズを保持するレンズホルダには、筒状に巻回されたフォーカシングコイルとトラッキングコイルが上記対物レンズの両側に取り付けられる。
【０００６】
そして、対物レンズ、レンズホルダ、フォーカシングコイル及びトラッキングコイルが可動部となる。これら可動部は、支持部材により固定部に対して弾性的に支持されている。
【０００７】
また、対物レンズの両側に位置するフォーカシングコイル及びトラッキングコイルに対向して永久磁石が配置され、フォーカシングコイルの内側に位置するようにインナーヨークが配置される。
【０００８】
このように構成された対物レンズ駆動装置において、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、この駆動電流と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する。
【０００９】
また、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、この駆動電流と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ことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスク装置では、近年、データ転送速度の高速化が求められており、高速化を実現する一手法として光ディスクの回転数の高速化が進められている。
【００１１】
この高速に回転する光ディスクに対して、対物レンズによるトラッキングやフォーカシング動作を追従させるためには、対物レンズ駆動装置の駆動効率を高め、より大きな駆動力を発生させる必要がある。
【００１２】
このためにはフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルの全長に対する、所望の方向への力を発生する部分の割合を大きくすることが有効である。
【００１３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、長方形筒状に巻回されたフォーカシングコイルに対して２個の永久磁石を作用させており、有効な駆動力を発生しているのは長方形であるフォーカシングコイルの４辺のうち２辺のみである。
【００１４】
このため、従来技術において、対物レンズ駆動装置の駆動力を大きくするためには、永久磁石又はフォーカシングコイルを大とするか、このコイルに通電する電流を大とすることが考えられる。
【００１５】
しかしながら、永久磁石又はフォーカシングコイルを大とするか、このコイルに通電する電流を大とすると、装置の大型化や消費電力の増大を伴うため、望ましいものではない。
【００１６】
本発明は、上記課題に対してなされたものであり、その目的は、小型でありながら、消費電力の増大を伴うこと無く、駆動力が向上された微小位置調整装置を実現することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。
（１）対物レンズと、対物レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダに取り付けられたフォーカシングコイルと、磁性体のインナーヨーク及びアウターヨークからなるヨーク部材と、永久磁石とを有する対物レンズ駆動装置において、フォーカシングコイルのコイル軸方向と直交する方向に磁化され、フォーカシングコイルを間にして互いに対向してアウターヨークに取り付けられた２つの永久磁石と、前記アウターヨークに取り付けられた２つの永久磁石の磁化方向と直交すると共にフォーカシングコイルのコイル軸方向と直交する方向に磁化され、前記インナーヨークに取り付けられ、このインナーヨークと共にフォーカシングコイルに取り囲まれるように位置する永久磁石と、を備え、前記アウターヨークに取り付けられた２つの永久磁石のフォーカシングコイルに向き合った側の極性と、前記インナーヨークに取り付けられた永久磁石の前記インナーヨークに向き合った側の極性とが同一であり、フォーカシングコイルに向き合った側の極性とが異なる。
【００１８】
（２）好ましくは、上記（１）において、前記インナーヨークは凹部または段差を有し、前記インナーヨークの薄肉部に永久磁石が取り付けられる。
【００２２】
装置内の空間を有効に利用して、永久磁石を追加して配置し、微小位置調整用コイルの駆動力発生部分を拡張するように構成したので、小型でありながら、消費電力の増大を伴うこと無く、駆動力が向上された微小位置調整装置を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である微小位置調整装置の概略分解斜視図である。この第１の実施形態は本発明を光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に適用した場合の例である。
【００２４】
図１において、対物レンズ１（微小位置調整対象物）を保持するレンズホルダ２には、駆動コイルである長方形筒状に巻回された２個のフォーカシングコイル３と４個のトラッキングコイル４が取り付けられる。
【００２５】
導電性を有するワイヤ状の支持部材６は、一端が固定部７に固定され、他端がレンズホルダ２に固定される。
【００２６】
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とが可動部となる。
【００２７】
磁化方向が図１中のｘ方向（フォーカシングコイル３のコイル軸方向におおよそ直交する方向）となる永久磁石１１は、４つ配置され、２つづつが互いに対向する対（第１及び第２の磁界発生手段）を構成する。そして、１対の永久磁石１１は、それぞれ、対物レンズ１の両側に位置する１つのフォーカシングコイル３と２つのトラッキングコイル４とを挟むように相対向し、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。
【００２８】
このアウターヨーク９の底面からは同じく磁性体からなるヨーク部材であるインナーヨーク１０が、フォーカシングコイル３の内側に位置するように、つまり、フォーカシングコイル３がインナーヨーク１０を取り囲むように配置され、永久磁石１１からの磁束が、インナーヨーク１０からアウターヨーク９へと通る磁気回路が形成されている。
【００２９】
そして、インナーヨーク１０の対物レンズ１側の面には凹部１３が形成され、この凹部１３に磁化方向が図１中ｙ方向（ｘ方向と直交する方向であって、対物レンズ１側に向かう方向）となる永久磁石１２（第３の磁界発生手段）が取り付けられている。
【００３０】
ここで、対物レンズ駆動装置において、有効な駆動力を発生する部分を増大させるには、フォーカシングコイル３に作用する永久磁石の個数を増加することが考えられる。
【００３１】
このため、インナーヨーク１０に永久磁石を取り付ければ、長方形であるフォーカシングコイル３の有効な駆動力を発生させる部分を、永久磁石１１による２辺に他のもう１辺を加えることができ、合計３辺とすることができる。
【００３２】
しかし、単にインナーヨーク１０に永久磁石を取り付けただけでは、取り付けた永久磁石とフォーカシングコイル３との間隔が小さくなり、可動部が動作したときにフォーカシングコイル３とインナーヨーク１０に取り付けた永久磁石とが接触し、場合によってはフォーカシングコイル３が断線し電気的に短絡するおそれがある。
【００３３】
これを避けるためには、インナーヨークに取り付けた永久磁石の厚みだけフォーカシングコイル３を大きくすることが考えられるが、これにより、装置が大きくなってしまい、望ましいものではない。
【００３４】
そこで、図１に示す例のように、インナーヨーク１０の対物レンズ１０側の面に形成された凹部１３に永久磁石１２が取り付けられている。
【００３５】
以上のように構成された対物レンズ駆動装置の効果について図２〜図４、図１０〜図１２を用いて説明する。
【００３６】
図１０は、インナーヨークに永久磁石を設置しない場合の対物レンズ駆動装置の分解斜視図であり、図１１は図１０に示した例の上面図である。
【００３７】
また、図１２はフォーカシングコイル３で力を発生させる部分を説明する図であり、図１１に示した上面図から見やすくするためにフォーカシングコイル３とアウターヨーク９とインナーヨーク２０と永久磁石１１だけを示している。
【００３８】
図１２において、永久磁石１１の極性をフォーカシングコイル３に近い側をＮ極、アウターヨーク９側をＳ極とし、フォーカシングコイル３に流れる電流の向きを図中に示した向き（反時計方向）とすると、フォーカシングコイル３でｚ方向の力が発生し、可動部をフォーカシング方向であるｚ方向（図１２の紙面上裏面から表面に向かう方向）に駆動する。
【００３９】
このとき、ｚ方向の有効な駆動力を発生するのは、長方形筒状に巻回されたフォーカシングコイル３の４つの辺のうち、主に永久磁石１１に向き合った、図中黒く示した２辺である。
【００４０】
図２は、本発明の第１の実施形態におけるフォーカシングコイル３に力を発生させる部分の説明図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図２は、図１に示した装置の上方から見た図である。
【００４１】
図２において、インナーヨーク１０の凹部１３に取り付けた永久磁石１２の極性は、インナーヨーク１０に取り付けた側がＮ極であり、フォーカシングコイル３に向き合った側がＳ極となっている。
【００４２】
また、永久磁石１１の極性と電流の向きは、図１２の場合と同じである。
【００４３】
この図２に示すように、フォーカシングコイル３で駆動力を発生する部分は黒で示した３辺となる。
【００４４】
これにより、図１０〜図１２に示したインナーヨークに磁石を配置しない例と比較して、インナーヨークに磁石を配置する場合の例は、フォーカシングコイル３で駆動力を発生させる部分の割合を増加することができる。すなわち、駆動効率を高めることができる。
【００４５】
なお、インナーヨークに凹部を形成せず、そのまま永久磁石１２を取り付けた場合の断面図を図４に示す。この図４に示した場合の例においても、駆動効率を高めることは可能であるが、フォーカシングコイル３と永久磁石１２との間隔が小さくなってしまう。
【００４６】
この状態では可動部が動作したときにフォーカシングコイル３と永久磁石１２が接触し、場合によってはフォーカシングコイル３が断線し電気的に短絡するおそれがある。
【００４７】
これを避けるために、インナーヨーク２０に取り付けた永久磁石１２の厚みだけフォーカシングコイル３を大きくするようにすれば、装置が大きくなるという問題がある。
【００４８】
また、インナーヨーク１０に凹部を設けないで全体に板厚を薄くし、永久磁石１２を取り付けることも考えられるが、インナーヨーク１０の強度が弱くなり、変形が生じたり振動しやすいという問題が生じる。
【００４９】
このため、本発明の第１の実施形態ではインナーヨーク１０に凹部１３を設け、この凹部１３に永久磁石１２を取り付けることにより、必要以上にフォーカシングコイル３を大きくする必要がなく、かつ、可動部が動作したときのフォーカシングコイル３と永久磁石１２の接触を防止することができる。
【００５０】
また、インナーヨーク１０のアウターヨーク９の底面からの立ち上げ部は従来と同じであり、強度も確保できる。
【００５１】
以上のように、本発明の第１の実施形態においては、インナーヨーク１０に凹部１３を設け、この凹部１３に永久磁石１２を取り付けることにより、フォーカシングコイル３を必要以上に大きくすることなく駆動効率の高い対物レンズ駆動装置を実現することができる。
【００５２】
なお、インナーヨーク１０の凹部１３が形成された部分の厚みは、凹部１３が形成されていない部分の厚みの約２分の１程度が好ましい。
【００５３】
また、磁石１２の上下方向寸法（フォーカシングコイル３の軸方向に沿った方向の寸法）は、フォーカシングコイル３の軸方向寸法以上であればよい。
【００５４】
また、磁石１２の厚みは、インナーヨーク１０の凹部１３が形成された部分の厚みとほぼ同等若しくはそれ以上が望ましく、フォーカシングコイル３とのクリアランスさえ確保できれば、可能な限り厚くすることも可能である。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。
なお、この第２の実施形態においては、全体構成は、図１の例と同様となるので、図１の例と異なる部分のみ、図示し、説明する。
【００５６】
図５は、図２と同様な上面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿った断面である。
本発明の第２の実施形態においては、図１に示した第１の実施形態の構成に加えて、アッパーヨーク１５をアウターヨーク９およびインナーヨーク１０の上端に取り付けている。
【００５７】
このようにアッパーヨーク１５を取り付けることで、永久磁石１１および１２からの磁束を通す磁路の断面積を増やすことができる。
【００５８】
本発明の第２の実施形態によれば、フォーカシングコイル３およびトラッキングコイル４に作用する有効な磁束を増加することができ、図１の例より駆動力を、さらに大きくできるという効果がある。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態について図７を用いて説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態における対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。
【００６０】
この第３の実施形態と図１に示した第１の実施形態との異なるところは、第１の実施形態においては、インナーヨークに凹部を形成し、この凹部に永久磁石を取り付けたが、第３の実施形態においては、インナーヨーク３０に段差１４を設け、その板厚の薄い部分に永久磁石１２を取り付けている。
【００６１】
その他の構成は、第１の実施形態と同等であるので詳細な説明は省略する。また、図示はしていないが、この図７に示した例に、図５及び図６で説明したアッパーヨーク１５を設けることも可能である。
【００６２】
この第３の実施形態においては、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる他、永久磁石１２を取り付けるためにインナーヨーク３０を薄くする部分を段差とすることで、永久磁石１２をインナーヨーク３０に取り付けるときに、インナーヨーク３０の上側から永久磁石１２をインナーヨーク３０の面に沿ってすべらすようにして取り付けることができるので、組立が容易になるという効果がある。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態について、図８を用いて説明する。
この第４の実施形態は、図７に示した例の構成に加えて、アウターヨーク１６にも段差１７を設け、その板厚の薄い部分に永久磁石１１を取り付けるようにしたものである。その他の構成は図７に示した例と同様である。
【００６４】
この第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様な効果を得ることができる他、アウターヨーク１６にも段差１７を設け、板厚の薄い部分に永久磁石１１を取り付けることで、図８のｘ方向寸法を小さくでき、装置を小型化することができるという効果がある。
【００６５】
次に、本発明の第５の実施形態について、図９を用いて説明する。
図９において、対物レンズ１を保持するレンズホルダ２２には、駆動コイルであるフォーカシングコイル２３が巻回され、４個のトラッキングコイル４が取り付けられる。導電性を有するワイヤ状の支持部材６は、一端が固定部７に固定され、他端がレンズホルダ２側に固定される。
【００６６】
ここで、対物レンズ１と、レンズホルダ２２と、フォーカシングコイル２３と、トラッキングコイル４とが可動部となる。
【００６７】
磁化方向が、図９中ｘ方向となる２つの永久磁石３１は、上記可動部を挟むように相対向するように、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２６に取り付けられ固定される。
【００６８】
アウターヨーク２６の底面からは、磁性体からなるヨーク部材であるインナーヨーク２７が、フォーカシングコイル２３の内側に位置するよう配置され、つまり、フォーカシングコイル２３がインナーヨーク２７を取り囲むように配置される。
【００６９】
さらに、磁性体からなるヨーク部材であるサイドヨーク２８が、上記可動部の外側（外周側）に配置され、インナーヨーク２７とサイドヨーク２８との間にフォーカシングコイル２３の１辺が配置されることとなる。
【００７０】
サイドヨーク２８には段差３４が形成され、その薄くなった部分に磁化方向が図中ｙ方向（インナーヨーク２７側に向かう方向）となる永久磁石３２が取り付けられている。
【００７１】
このように、本発明の第５の実施形態は構成されているので、フォーカシングコイル２３の４辺全てに対向して永久磁石が位置されるので、フォーカシングコイル２３で駆動力を発生する部分は４辺となる。これにより、駆動効率をさらに高めることができるという効果がある。
【００７２】
なお、本発明の第１の実施形態において、インナーヨーク１０の対物レンズ１側の面に永久磁石１２を配置するように構成したが、インナーヨーク１０の対物レンズ１側の面ではなく、その反対側の面に永久磁石を配置することも可能である。
【００７３】
また、インナーヨーク１０の両面に永久磁石を配置することも可能である。このように構成すれば、フォーカシングコイルの４辺の全てで駆動力を発生することができる。
【００７４】
さらに、図１に示した例に、図９に示した例のような、凹部や段差部を有するサイドヨーク（第２のヨーク部材）を追加して形成し、そのサイドヨークの凹部等にも永久磁石（第４の磁界発生手段）を配置する例も本発明の実施形態とすることができる。このように構成すれば、４つの永久磁石により、フォーカシングコイルの４辺の全てで駆動力を発生することができる。
【００７５】
上述した例は、本発明を光ディスク装置の対物レンズ駆動装置に適用した場合の例であるが、本発明は、これに限らず、他の微小位置を調整する装置に適用することが可能である。
【００７６】
例えば、レーザ変位計における位置調整や、その他の光のフォーカシングを調整する装置等にも適用可能である。
【００７７】
また、フォーカシングコイルの形状は、長方形に限らず、長円形等の他の形状であっても本発明は適用可能である。
【００７８】
また、上述した例においては、永久磁石を使用したが、磁界を発生する手段であれば、永久磁石に限らず、コイルであってもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、装置内の空間を有効に利用して、永久磁石を追加して配置し、微小位置調整用コイルの駆動力発生部分を拡張するように構成したので、小型でありながら、消費電力の増大を伴うこと無く、駆動力が向上された微小位置調整装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である微小位置調整装置の概略分解斜視図である。
【図２】図１の例のフォーカシングコイルに力を発生させる部分の説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】インナーヨークに凹部を形成せず、そのまま永久磁石を取り付けた場合の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の要部上面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面である。
【図７】本発明の第３の実施形態の分解斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の分解斜視図である。
【図９】本発明の第５の実施形態の分解斜視図である。
【図１０】インナーヨークに永久磁石を設置しない場合の対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図１１】図１０の例の上面図である。
【図１２】図１０の例におけるフォーカシングコイルで力を発生させる部分の説明図である。
【符号の説明】
１                対物レンズ
２                レンズホルダ
３、２３          フォーカシングコイル
４                トラッキングコイル
６                支持部材
７                固定部
９、１６、２６    アウターヨーク
１０、２７        インナーヨーク
１１、１２、３１  永久磁石
１３              インナーヨークに設けた凹部
１４              インナーヨークに設けた段差
１５              アッパーヨーク
１７              アウターヨークに設けた段差
２２              レンズホルダ
２８              サイドヨーク
３２              永久磁石
３４              サイドヨークに設けた段差
【図１】
0004070498.tif 000002
【図２】
0004070498.tif 000003
【図３】
0004070498.tif 000004
【図４】
0004070498.tif 000005
【図５】
0004070498.tif 000006
【図６】
0004070498.tif 000007
【図７】
0004070498.tif 000008
【図８】
0004070498.tif 000009
【図９】
0004070498.tif 000010
【図１０】
0004070498.tif 000011
【図１１】
0004070498.tif 000012
【図１２】
0004070498.tif 000013