(57)【要約】 【課題】  バランサ取り付けに伴う可動部の重心調整を必要とせず、バランサ取り付けに伴う可動部の重量増加もなく、バランサの重量増加によって可動部の応答性が低下しない対物レンズ駆動装置および光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  ラジアルコイル２２によって、対物レンズ２，３を光ディスクの半径方向に駆動すると、可動部重心２５とラジアルコイルの駆動回路力点中心とのずれによって可動部重心２５の周りに回転モーメント３０が生じる。チルト補正コイル２３の巻き線は、双方の推力の向きがフォーカス方向逆向きになるように巻かれており、ラジアルコイル２２の巻き線とチルト補正コイル２３の巻き線とは接続しているので、チルト補正コイル２３が同時に駆動すると、回転モーメント３０とは逆向きの回転モーメント３１が発生して、可動部重心２５の周りに生じる回転モーメント３０をキャンセルする。【選択図】     図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを光記録媒体に集光する対物レンズ、対物レンズを光記録媒体の半径方向に駆動させるラジアルコイル、および対物レンズの光軸が光記録媒体の記録面に対して直交するように対物レンズの傾斜を補正するチルト補正コイルを含む可動部と、
ラジアルコイルおよびチルト補正コイルに作用する磁界を発生する磁界発生手段と、
可動部を移動可能に保持するとともに、磁界発生手段を保持する保持手段とを含み、
前記チルト補正コイルは、ラジアルコイルによって可動部が駆動されたときに、可動部に発生する回転モーメントが打ち消される方向の回転モーメントを発生するように巻き線が巻かれることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記可動部は、前記対物レンズを前記対物レンズの光軸方向に駆動するフォーカスコイルをさらに含み、
フォーカスコイルは、前記チルト補正コイルの巻き線の軸と同軸であることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
前記チルト補正コイルの巻き線は、前記ラジアルコイルの巻き線と電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
前記ラジアルコイル、前記フォーカスコイルおよび前記チルト補正コイルからなる組み合わせが、前記対物レンズの重心を中心にして光記録媒体の半径方向に等距離になる位置にそれぞれ配置され、
前記チルト補正コイルの巻き線は、各組の前記チルト補正コイルによって発生する推力が逆方向に働くように巻かれていることを特徴とする請求項３に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項５】
前記対物レンズは、複数であることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項６】
複数の前記対物レンズは、前記光記録媒体の接線方向に１列に配置されることを特徴とする請求項５に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の対物レンズ駆動装置を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に情報を記録または再生する際に用いられる対物レンズ駆動装置および光ピックアップ装置に関し、より詳細には、対物レンズ駆動装置の可動部の重心と駆動回路の力点中心とのずれによって生じる回転モーメントをキャンセルすることができる対物レンズ駆動装置および光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の技術によるアクチュエータ６０の斜視図である。アクチュエータ６０は、可動部４５と、可動部４５を支持する弾性支持部材４８と、弾性支持部材４８を支持する支持部４６と、支持部４６を固定するベース部材４４と、永久磁石片４７とを備えている。
【０００３】
可動部４５は、対物レンズ５０と、対物レンズ５０を固定するためのレンズホルダ５１と、可動部４５をフォーカス方向へ駆動するためのフォーカスコイル４９と、可動部４５をラジアル方向へ駆動するためのラジアルコイル４２とによって構成されている。
【０００４】
可動部４５は、弾性支持部材４８によって支持部４６に片持ち支持されている。このとき、弾性支持部材４８は、各コイルへの導通部材も兼ねている。永久磁石片４７は、ベース部材４４に固定されており、磁気回路を構成するように配置されている。フォーカスコイル４９は、磁気回路の磁界を横切るように可動部４５に配置されており、ラジアルコイル４２は、フォーカスコイル４９の側面に永久磁石片４７と対向するように配置されている。このとき、対物レンズ５０は、フォーカスコイル４９およびラジアルコイル４２の各コイルに通電することによって、対物レンズ５０の姿勢を保ったまま、フォーカス方向およびラジアル方向へ駆動可能である。
【０００５】
アクチュエータ６０は、可動部４５の重心４１と駆動回路の力点中心とが合っていない場合、駆動回路の力点中心周りに回転モーメントが発生し、高周波領域では、ローリング共振となって安定したサーボが妨げられることになる。
【０００６】
図８は、可動部４５のローリング共振発生メカニズムについて説明するための図である。通常、アクチュエータ６０では、対物レンズ５０が可動部４５の上方に配置される構成になっているので、可動部４５の重心４１は、駆動回路の力点中心より上に位置している傾向にある。このとき、ラジアル方向駆動力４３は、可動部重心４１の周りに回転モーメント４０を発生させる。回転モーメント４０は、高周波領域ではローリング共振を引き起こしサーボが不安定になる。そこで、従来の技術は、可動部４５にバランサを追加することによって、可動部４５の重心４１と駆動回路によって励磁されたコイルの中心とを一致させている。
【０００７】
特許文献１には、光ディスクのラジアル方向に光学ヘッドを粗送りする場合等の衝撃時に、整定時間を短くしアクセス速度を向上させるために、光学ヘッドを傾動可能に支持するヒンジを、可動部分のフォーカス方向に平行な重心線上に設けて、ヒンジを中心に可動部分の釣り合いを取ることが開示されている。
【０００８】
特許文献２には、可動ユニットを安定して駆動させ、振動の残留あるいは不要共振などを回避して動特性を向上させるために、フォーカス方向とトラッキング方向の駆動点とを一致させ、さらに、当該駆動点と可動ユニットの重心とを一致させることが開示されている。
【０００９】
特許文献３には、装置の小型化を図るために、フォーカスコイル、チルトコイルおよびトラッキングコイルなどの、対物レンズを変位させるのに必要な各コイルを１つのコイルアッセンブリに統合し、応答性を向上させるために、有効コイル長を延ばすことが開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１−１８２９３９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２３８８３号公報
【特許文献３】特開２００４−８７１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１，２による従来の技術では、可動部はバランサが取り付けられることによって、サイズおよび重量が増加し、可動部の重量増加のため駆動回路によって励磁されたコイルに生じる推力が低下し、アクチュエータの応答性が低下する。そのうえ、バランサ取り付けに伴い可動部の重心調整が必要になる。特許文献１，２に記載されている対物レンズ駆動装置を、光ピックアップ装置の集光レンズを駆動するために適用した場合にも同様の問題が生じる。特許文献３による従来の技術では、小型化および応答性の向上を目的としており、可動部に働く回転モーメントをキャンセルして応答性の低下を防止するものではない。
【００１２】
本発明の目的は、バランサを用いることなく、可動部に働く回転モーメントをキャンセルすることができる対物レンズ駆動装置および光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、光ビームを光記録媒体に集光する対物レンズ、対物レンズを光記録媒体の半径方向に駆動させるラジアルコイル、および対物レンズの光軸が光記録媒体の記録面に対して直交するように対物レンズの傾斜を補正するチルト補正コイルを含む可動部と、
ラジアルコイルおよびチルト補正コイルに作用する磁界を発生する磁界発生手段と、
可動部を移動可能に保持するとともに、磁界発生手段を保持する保持手段とを含み、
前記チルト補正コイルは、ラジアルコイルによって可動部が駆動されたときに、可動部に発生する回転モーメントが打ち消される方向の回転モーメントを発生するように巻き線が巻かれることを特徴とする対物レンズ駆動装置である。
【００１４】
また本発明は、前記対物レンズ駆動装置を備えることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、対物レンズによって、光記録媒体に光ビームが集光され、ラジアルコイルによって、対物レンズが光記録媒体の半径方向に駆動され、チルト補正コイルによって、対物レンズの光軸が光記録媒体の記録面に対して直交するように対物レンズの傾斜が補正され、磁界発生手段によって、ラジアルコイルおよびチルト補正コイルに作用する磁界が発生し、保持手段によって、可動部が移動可能に保持されるとともに、磁界発生手段が保持され、チルト補正コイルによって、ラジアルコイルによって可動部が駆動されたときに、可動部に発生する回転モーメントが打ち消される方向の回転モーメントが発生するように巻き線が巻かれる。
【００１６】
したがって、バランサを用いることなく、可動部に働く回転モーメントをキャンセルすることができ、駆動回路によって励磁されたコイルが発生する磁界によって生じる推力は低下することはなく、対物レンズ駆動装置の応答性が低下することを防ぐことができる。
【００１７】
また本発明によれば、前記対物レンズ駆動装置を搭載する光ピックアップ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態であるアクチュエータ１の斜視図である。対物レンズ駆動装置であるアクチュエータ１は、可動部４と、可動部４を支持するための支持部５と、支持部５を固定する保持手段であるベース部材９と、可動部４を支持部５に片持ち支持する弾性支持部材６と、磁界を発生する磁界発生手段である永久磁石片７と、フレキシブル基板８とを備えている。以下、図示しない光記録媒体たとえば光ディスクの半径方向をラジアル方向、トラックの接線方向をタンジェンシャル方向、対物レンズの光軸方向をフォーカス方向という。
【００１９】
永久磁石片７は、磁気回路を構成するように後述するラジアルコイル２２と対向する位置に、対物レンズ２の中心軸と対物レンズ３の中心軸とを含む平面に対して左右対称に２箇所ずつ４箇所でベース部材９に固定される。
【００２０】
フレキシブル基板８は、ベース部材９の側面に設けられ、可動部４に設置した後述するフォーカスコイル２１、ラジアルコイル２２およびチルト補正コイル２３と制御部５２とを接続する。前記従来の技術は、弾性支持部材４８に、可動部４５を支持する機能に加えて、各コイルへの導通部材としての機能も持たせている。しかし、本実施の形態においては、制御部５２へのフォーカスコイル２１、ラジアルコイル２２およびチルト補正コイル２３の接続は、ベース部材９の側面に設けられたフレキシブル基板８を介して行われる。
【００２１】
図２は、可動部４の斜視図であり、図３は、可動部４に設けられる１組のコイルの斜視図である。可動部４は、光ディスクに光ビームを集光するための対物レンズ２，３と、対物レンズ２，３を固定するためのレンズホルダ２４と、可動部４をフォーカス方向へ駆動するためのフォーカスコイル２１と、可動部４をラジアル方向へ駆動するためのラジアルコイル２２と、対物レンズ２，３から集光される光ビームの光軸がフォーカス方向になるように可動部４を駆動するチルト補正コイル２３とを含んで構成される。
【００２２】
対物レンズ２および対物レンズ３は、光軸である中心軸がフォーカス方向であり、光ディスクの接線方向に１列に配置される、すなわち対物レンズ２の中心軸と対物レンズ３の中心軸とを含む平面は、タンジェンシャル方向に平行である。対物レンズ２および対物レンズ３は、レンズホルダ２４にタンジェンシャル方向に並んで取り付けられる。図１に示したアクチュエータ１は、２つの対物レンズ２，３を用いているが、対物レンズは２個に限定されるものではなく、３個以上であってもよい。たとえば、青色レーザなどの他の波長のレーザ用の対物レンズを追加してもよい。
【００２３】
フォーカスコイル２１、ラジアルコイル２２およびチルト補正コイル２３は、対物レンズ２の中心軸と対物レンズ３の中心軸とを含んだ平面に対して、左右対称に２組配置される。フォーカスコイル２１とチルト補正コイル２３とは、共にフォーカス方向に軸を持ち、フォーカス方向に上下に配置された状態で、レンズホルダ２４に１組につき各１箇所に設置される。チルト補正コイル２３はフォーカスコイル２１の動作に大きな影響をおよぼさないように、コイルの巻き数をフォーカスコイル２１より少なくなるよう設定する。
【００２４】
ラジアルコイル２２は、フォーカスコイル２１の側面のうち、タンジェンシャル方向に法線を有する側面に、軸線をタンジェンシャル方向にして１組につき２箇所設置される。ラジアルコイル２２は、電磁力が可動部を駆動させるために有効に働くように、コイルの一部分をマグネット６の磁界から突出するように配置する。
【００２５】
図４は、制御部５２と各コイルとの接続を示すブロック図である。制御部５２は、フォーカスコイル２１、ラジアルコイル２２およびチルト補正コイル２３に電流を供給し、それらの電流を制御する。ラジアルコイル２２によって回転モーメント３０が発生すると、制御部５２は、チルト補正コイル２３が回転モーメント３０とは逆向きの回転モーメント３１に応じた駆動力を発生するように、チルト補正コイル２３の電流を制御する。ラジアルコイル２２とチルト補正コイル２３とは接続しているので、ラジアルコイル２２が導通すると、同時にチルト補正コイル２３も導通する。
【００２６】
フォーカスコイル２１は、通電すると対物レンズ２，３の姿勢を保ったままフォーカス方向へ対物レンズ２，３が駆動される。ラジアルコイル２２が通電すると対物レンズ２，３の姿勢を保ったまま対物レンズ２，３はラジアル方向へ駆動される。
【００２７】
図５は、可動部４の回転モーメント３０の説明図である。チルト補正コイル２３は、可動部重心２５と駆動回路の力点中心とのずれによって生じる回転モーメント３０とは逆向きの回転モーメント３１が発生するように、各々チルト補正コイル２３が発生する磁界によって生じる推力の向きが、フォーカス方向に平行で逆向きになるように巻かれている。チルト補正コイル２３が通電すると、回転モーメント３１が発生して、回転モーメント３０はキャンセルされＡＣチルト量、すなわちローリングによって対物レンズに生じるラジアル方向の傾きは抑制される。駆動回路の力点周りの不要な回転モーメントもキャンセルされるので、ＤＣチルト量、すなわちローリングによって対物レンズに生じるフォーカス方向およびタンジェンシャル方向の傾きも抑制される。
【００２８】
このように、回転モーメント３０はキャンセルされるので、バランサは追加する必要がない。したがって、駆動回路によって励磁されたコイルが発生する磁界によって生じる推力が、質量の増加に伴って低下することはなく、アクチュエータ１の応答性が低下することもないので、安定したサーボが得られる。チルト補正コイル２３は、ラジアルコイル２２の巻き線と接続しているので、ラジアルコイル２２が通電すれば同時にチルト補正コイル２３が通電して回転モーメント３０をキャンセルするための推力が発生する。
【００２９】
ラジアルコイル２２の重心調整を行うバランサは、本実施形態では設置されないことに加えて、フォーカスコイル２１とチルト補正コイル２３とは上下に配置された状態でレンズホルダ２４に固定されるので、可動部４はバランサによる重量増加がなく、小型化を図ることができる。
【００３０】
図６は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２６の斜視図である。本実施形態によれば、アクチュエータ１を搭載する光ピックアップ装置２６を提供することができる。
【００３１】
このように、対物レンズ２，３によって、光ディスクに光ビームが集光され、ラジアルコイル２２によって、対物レンズ２，３が光ディスクの半径方向に駆動され、チルト補正コイル２３によって、対物レンズ２，３の光軸が光ディスクの記録面に直交するように対物レンズ２，３の傾斜が補正され、永久磁石片７によって、ラジアルコイル２２およびチルト補正コイル２３に作用する磁界が発生し、ベース部材９によって可動部４が移動可能に保持されるとともに、永久磁石片７が保持され、チルト補正コイル２３によって、ラジアルコイル２２によって可動部４が駆動されたときに、可動部４に発生する回転モーメント３０が打ち消される方向の回転モーメント３１が発生するように巻き線が巻かれる。したがって、バランサを用いることなく、可動部４に働く回転モーメント３０をキャンセルすることができ、駆動回路によって励磁されたコイルが発生する磁界によって生じる推力は低下することはなく、アクチュエータ１の応答性が低下することを防ぐことができる。
【００３２】
さらに、可動部４は、対物レンズ２，３を対物レンズ２，３の光軸方向に駆動するフォーカスコイル２１を含み、フォーカスコイル２１は、チルト補正コイル２３の巻き線と同軸であるので、チルト補正コイル２３が可動部４から突出することはなく、可動部４の小型化が可能であり、アクチュエータ１の可動範囲は広くすることができる。チルト補正コイル２３が突出することによる不要な共振の発生も抑制することができる。
【００３３】
さらに、チルト補正コイル２３の巻き線は、ラジアルコイル２２の巻き線と電気的に接続しているので、ラジアルコイル２２を駆動すると対物レンズ２，３に働く回転モーメント３０を同時にキャンセルすることができる。
【００３４】
さらに、ラジアルコイル２２、フォーカスコイル２１およびチルト補正コイル２３は、対物レンズ２，３の重心を中心にして光ディスクの半径方向に等距離になる位置にそれぞれ配置され、チルト補正コイル２３の巻き線は、各組のチルト補正コイル２３によって発生する推力が逆方向に働くように巻かれているので、対物レンズ２，３をラジアル方向に駆動したときに発生する回転モーメント３０をキャンセルする方向に力を発生させることができ、不要な共振を抑制することができ、サーボ制御が向上する。フォーカス方向およびタンジェンシャル方向に駆動したときには不要な回転モーメンがキャンセルされ、ＡＣチルト量とともにＤＣチルト量の発生も抑制することができる。
【００３５】
さらに、対物レンズ２，３は、複数であるので、青色レーザを含む多種の波長のレーザに対応することができる。
【００３６】
さらに、対物レンズ２，３は、光ディスクの接線方向に１列に配置されるので、青色レーザを含む多種の波長のレーザに対応する場合にも不要な回転モーメンがキャンセルされ、ＡＣチルト量とともにＤＣチルト量の発生も抑制することができる。
【００３７】
さらに、アクチュエータ１を搭載する光ピックアップ装置２６を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の一形態であるアクチュエータ１の斜視図である。
【図２】可動部４の斜視図である。
【図３】可動部４に設けられる１組のコイルの斜視図である。
【図４】制御部５２と各コイルとの接続を示すブロック図である。
【図５】可動部４の回転モーメント３０の説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２６の斜視図である。
【図７】従来の技術によるアクチュエータ６０の斜視図である。
【図８】可動部４５のローリング共振発生メカニズムについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  アクチュエータ
２，３  対物レンズ
４  可動部
５  支持部
６  弾性支持部材
７  永久磁石片
８  フレキシブル基板
９  ベース部材
２１  フォーカスコイル
２２  ラジアルコイル
２３  チルト補正コイル
２４  レンズホルダ
２５，４１  可動部重心
２６  光ピックアップ装置
３０，３１，４０  回転モーメント
４２  ラジアルコイル
４３  ラジアル方向駆動力
４４  ベース部材
４５  可動部
４６  支持部
４７  永久磁石片
４８  弾性支持部材
４９  フォーカスコイル
５０  対物レンズ
５１  レンズホルダ
５２  制御部
６０  アクチュエータ
【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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