JP2003123291A - 光学素子のアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光学素子を第１の方向および該第１の方向に
直交する第２方向の２方向に対して高い感度で駆動させ
ることができ、しかも、クロスアクションを生じさせな
いアクチュエータを提供する。 【解決手段】 対物レンズ駆動装置１は、レンズユニッ
ト２のホルダ３をフォーカス方向Ｆおよびトラッキング
方向Ｔの２方向に支持ばね１０を介して支持し、フォー
カシングコイル４は、その巻き軸線がトラッキング方向
Ｔに対して平行で、かつ、その長辺４ａがタンジェンシ
ャル方向Ｄに延在するように配置され、また、トラッキ
ングコイル５は、その巻き軸線が方向Ｄに対して平行
で、かつ、その長辺５ａがフォーカシング方向Ｆに延在
するように配置される。さらにコイル４の長辺４ａに磁
界を差し向ける磁石６ａは、互いに向き合う極が異極に
なるように配置され、また、コイル５の長辺５ａに磁界
を差し向ける磁石６ｂは、互いに向き合う極が同極にな
るように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスクド
ライブ、追記型ディスクドライブ、相変化型ディスクド
ライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光カードなどの光記録
媒体に対して情報を記録および／または再生する情報記
録再生装置に用いられる対物レンズや、光通信に用いら
れる光ファイバ用のカップリングレンズ、または走査顕
微鏡の対物レンズなどの光学素子を駆動可能に支持する
アクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、上記情報記録再生装置などの光
学装置に用いられる光ピックアップ用アクチュエータで
は、光学素子である対物レンズの軸線に沿う第１の方向
であるフォーカス方向および該フォーカス方向に直交す
る第２の方向であるトラッキング方向の２方向に駆動可
能に支持し、対物レンズの光スポットを正確に記録媒体
の記録トラックに位置させる必要がある。このため、対
物レンズを２方向に駆動可能に支持するアクチュエータ
としては、従来から記録密度やアクセス速度の向上など
を図ることを目的として駆動感度の高い様々なものが提
案されている。

【０００３】例えば、実開平２−３０１２０号公報（以
下、従来技術１という）には、図１０に示す如くのアク
チュエータが提案されている。このアクチュエータは、
対物レンズ４０をホルダ４１で保持し、フォーカシング
方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔに直交するタンジェン
シャル方向Ｄにおいてホルダ４１に対向配置した２つの
取り付け面４１ｆ（図１０では一方のみ表示）にそれぞ
れ、扁平状のフォーカシングコイル４２およびトラッキ
ングコイル４３を１つづつ配置し、これらフォーカシン
グコイル４２およびトラッキングコイル４３に対して、
対向配置したマグネット４４からヨーク４５を介して有
効な磁界を差し向けたものである。この従来技術は、フ
ォーカシングコイル４２においては作用辺４２ａ，４２
ｂの２辺を有効辺として利用し、トラッキングコイル４
３においては作用辺４３ａ，４３ｂの２辺を電磁力の発
生する有効辺として利用することでアクチュエータの応
答性（駆動感度）を高めるものである。

【０００４】また特許第２６２０２２１号公報（以下、
従来技術２という）には、図１１に示す如くのアクチュ
エータが提案されている。このアクチュエータは、トラ
ッキング方向Ｔへの駆動力を効率よく発生させるため、
対物レンズ５０を保持するホルダ５１の外周にフォーカ
シングコイル５２を巻き付けると共に、ホルダ５１の一
側面にトラッキングコイル５３を取り付け、これらフォ
ーカシングコイル５２およびトラッキングコイル５３に
対して、対向配置したマグネット５４ａ，５４ｂから外
側ヨーク５５ａおよび内側ヨーク５５ｂを介して有効な
磁界を差し向けたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来技術による光学素子のアクチュエータにあって
は、以下の如くの不都合が生じることが明らかになっ
た。

【０００６】まず従来技術１に示す如くのアクチュエー
タにあっては、フォーカシングコイル４２とトラッキン
グコイル４３とをタンジェンシャル方向Ｄに配した取り
付け面４１ｆに対して一体に取り付けていたため、フォ
ーカシングコイル４２とトラッキングコイル４３の大型
化に制限があり、駆動感度を高くすることが困難であっ
た。

【０００７】また従来技術２に示す如くのアクチュエー
タにあっては、フォーカシングコイル５２を巻き付けた
ホルダ５１にトラッキングコイル５３を取り付けるた
め、フォーカシングコイル５２には、３つのマグネット
５４ａ，５４ｂのうちの２つのマグネット５４ａしか作
用せず、トラッキングコイル５３を取り付けた部分（ト
ラッキング方向Ｔに沿って延在する部分）のフォーカシ
ングコイル５２が無駄になって駆動感度を高くすること
が困難であった。

【０００８】加えて上記従来技術は共に、フォーカシン
グコイルやトラッキングコイルに発生する電磁力の大き
さを考慮してないため、所望しない方向への移動、所謂
クロスアクションが生じてしまうという不都合があっ
た。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解消するため
になされたものであって、光学素子を第１の方向および
該第１の方向に直交する第２方向の２方向に対して高い
感度で駆動させることができ、しかも、その駆動に際し
てクロスアクションを生じさせない光学素子のアクチュ
エータを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、第１発明に係
る、光学素子のアクチュエータは、光学素子を保持する
ホルダと、このホルダを第１の方向および該第１の方向
に直交する第２の方向の２方向に移動可能に支持する支
持手段と、ホルダにおける第２の方向に離間した２つの
第１取り付け面にそれぞれ配置された第１の扁平コイル
と、ホルダにおける第１および第２の方向に直交する第
３の方向に離間した２つの取り付け面にそれぞれ配置さ
れた第２の扁平コイルと、これら第１および第２の扁平
コイルのそれぞれに対向して配置されこの対向する扁平
コイルに対して磁界を差し向ける２極着磁の磁石とを有
する光学素子のアクチュエータにおいて、第１の扁平コ
イルは、その巻き軸線が第２の方向に対して平行で、か
つ、その長辺が第３の方向に延在するように第１取り付
け面に配置されるものであり、また、第２の扁平コイル
は、その巻き軸線が第３の方向に対して平行で、かつ、
その長辺が第１の方向に延在するように第２取り付け面
に配置されるものであり、さらに、２極着磁の磁石のう
ちの、第１の扁平コイルの長辺に磁界を差し向ける磁石
は、ホルダを介して互いに向き合う極が異極になるよう
に配置されるものであり、また、２極着磁の磁石のうち
の、第２の扁平コイルの長辺に磁界を差し向ける磁石
は、ホルダを介して互いに向き合う極が同極になるよう
に配置されるものであることを特徴とするものである。

【００１１】また第２発明に係る、光学素子のアクチュ
エータは、光学素子を保持するホルダと、このホルダを
第１の方向および該第１の方向に直交する第２の方向の
２方向に移動可能に支持する支持手段と、ホルダにおけ
る第２の方向に離間した２つの第１取り付け面にそれぞ
れ配置された第１の扁平コイルと、ホルダにおける第１
および第２の方向に直交する第３の方向に離間した２つ
の取り付け面にそれぞれ配置された第２の扁平コイル
と、これら第１および第２の扁平コイルのそれぞれに対
向して配置されこの対向する扁平コイルに対して磁界を
差し向ける２極着磁の磁石とを有する光学素子のアクチ
ュエータにおいて、第１の扁平コイルは、その巻き軸線
が第２の方向に対して平行で、かつ、その長辺が第３の
方向に延在するように第１取り付け面に配置されるもの
であり、また、第２の扁平コイルは、その巻き軸線が第
３の方向に対して平行で、かつ、その長辺が第１の方向
に延在するように第２取り付け面に配置されるものであ
り、さらに、２極着磁の磁石のうちの、第１の扁平コイ
ルの長辺に磁界を差し向ける磁石は、ホルダを介して互
いに向き合う極が同極になるように配置されるものであ
り、また、２極着磁の磁石のうちの、第２の扁平コイル
の長辺に磁界を差し向ける磁石は、ホルダを介して互い
に向き合う極が異極になるように配置されるものである
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づき詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１実施形態である対物
レンズ駆動装置を示す斜視図であり、また図２は図１の
一部分解図である。

【００１４】対物レンズ駆動装置１は、例えばＣＤなど
の図示せぬディスクに光ビームを集光照射して情報の記
録または再生するためのものであって、３群４枚の対物
レンズ（光学素子）２ａおよびアルミ製のレンズ枠２ｂ
で構成されたＮＡ０．８５の対物レンズユニット２を中
央に接着固定した可動式のホルダ３と、このホルダ３を
フォーカシング方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔの２方
向に支持する後述する支持手段と、ホルダ３におけるト
ラッキング方向Ｔに離間した２つの第１取り付け面３ａ
（図１参照）にそれぞれ配置した第１の扁平コイルであ
るフォーカシングコイル４と、ホルダ３におけるタンジ
ェンシャル方向Ｄに離間した２つの第２取り付け面３ｂ
（図１参照）にそれぞれ配置した第２の扁平コイルであ
るトラッキングコイル５と、これらフォーカシングコイ
ル４およびトラッキングコイル５のそれぞれに対向して
配置されこの対向するフォーカシングコイル４またはト
ラッキングコイル５に対して磁界を差し向ける２極着磁
の磁石６ａまたは磁石６ｂと、これら磁石６ａ，６ｂを
それぞれトラッキング方向Ｔおよびタンジェンシャル方
向Ｄに平行に離間した内面に接着固定されたベース７
と、このベース７の下面に接着固定されＬＥＤ（レーザ
ーダイオード）８ａと、破線で示すトラッキング方向Ｔ
に２分割されたＰＤ（発光ダイオード）８ｂを保持した
位置センサユニット９とを有する。

【００１５】なお、図１，２に示す矢印Ｆ，Ｔ，Ｄはそ
れぞれ、対物レンズ２ａの光軸Ｏ₁に平行な第１の方向
であるフォーカシング方向、このフォーカシング方向Ｆ
に直交する第２の方向であるトラッキング方向および、
これらフォーカシング方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔ
に直交する第３の方向であるタンジェンシャル方向を示
す。また本実施形態では、ホルダ３の中心軸は、対物レ
ンズ２ａの光軸Ｏ₁と一致するものとする。

【００１６】ここで、対物レンズ駆動装置１の各部を詳
細に説明する。

【００１７】対物レンズユニット２は、アルミ製のレン
ズ枠２ｂを有したことにより、後述の支持手段によって
フォーカシング方向Ｆおよびトラッキング方向Ｔの２方
向に支持されるホルダ３を含む可動部分全体の質量を軽
減して対物レンズ駆動装置１の駆動感度を大きくするこ
とができる。加えて、アルミの種類を変更することによ
り、高次共振の周波数を高くすることができるために高
いディスク回転数に対応させることもできる。

【００１８】支持手段は、図１，２に示す如く、ホルダ
３におけるフォーカシング方向Ｆの上下面それぞれにそ
の一端が接着固定された２つの支持ばね１０（図３参
照）と、これら支持ばね１０の他端がそれぞれ接着固定
された固定部材１１と、この固定部材１１の周囲を覆う
箱形状であって支持ばね１０の周囲に充填された図示せ
ぬシリコンゲルなどのダンピング材を介して保持される
保持部材１２とからなる。

【００１９】図３は、支持ばね１０を示す斜視図であ
る。支持ばね１０は、ほぼタンジェンシャル方向Ｔに沿
って延在する２つの金属板ばね１０ａ，１０ｂを有し、
これら２つの金属板ばね１０ａ，１０ｂは、ホルダ３に
接着固定される可動側の間隔が固定部材１１に接着固定
される固定側の間隔よりも小さくなるように、固定部材
１１に接着固定される固定側を樹脂１０ｃでアウトサー
ト成形する一方、ホルダ３に接着固定される可動側を樹
脂１０ｄでアウトサート成形する。ばね材料には、例え
ば、リン青銅やベリリウム銅などの半田付けが可能なば
ね材を使用し、エッチングやプレス成形によりその形状
を成形する。また樹脂１０ｃ，１０ｄには、液晶ポリマ
やポリエーテルイミドなどの耐熱性が高いものを使用し
て、半田付け時の熱により熔損することを防止する。

【００２０】また金属板ばね１０ａ，１０ｂの固定側付
近には、図３に示す如く、屈曲部１０ｅおよびＬ字形部
１０ｆと、それらを取り囲む腕部１０ｇ，１０ｈ，１０
ｉを有する。屈曲部１０ｅは、金属板ばね１０ａ，１０
ｂの長手方向のばね剛性を低くして、ホルダ３などを含
めた可動部全体のタンジェンシャル方向共振周波数およ
びフォーカシング軸Ｏf（光軸Ｏ₁）周りの回転共振周波
数をより制御しやすい周波数に設定している。Ｌ字形部
１０ｆは、支持ばね１０ａに曲げ変形、ねじり変形が生
じた時に、その先端の変位が大きくなり、ダンピング材
に大きな変形を与えて振動減衰を大きくする効果があ
る。また腕部１０ｇ，１０ｈ，１０ｉは、ダンピング材
が動かないようにして振動減衰効果をより大きくする。

【００２１】フォーカシングコイル４は、図２に示す如
く、その巻き軸線がトラッキング方向Ｔに対して平行
で、かつ、その長辺４ａがタンジェンシャル方向Ｄに延
在するように第１取り付け面３ａ（図１参照）に接着固
定されており、また、トラッキングコイル５は、図２に
示す如く、その巻き軸線がタンジェンシャル方向Ｄに対
して平行で、かつ、その長辺５ａがフォーカシング方向
Ｆに延在するように第２取り付け面３ｂ（図１参照）に
接着固定されている。フォーカシングコイル４およびト
ラッキングコイル５はそれぞれ、図２に示す如く、コイ
ルの内形をホルダ３に設けた凸部３ｐに嵌め込むことに
より、第１または第２取り付け面３ａ，３ｂに対する位
置決めを行っている。

【００２２】フォーカシング用磁石６ａおよびトラッキ
ング用磁石６ｂは、図２に示す如く、１つの面を２極に
着磁した磁石であって、フォーカシングコイル４に磁束
を及ぼす磁石６ａは、磁極の分割線がタンジェンシャル
方向Ｄと平行な磁石であり、トラッキングコイル５に磁
束を及ぼす磁石６ｂは、磁極の分割線がフォーカシング
方向Ｆと平行な磁石である。

【００２３】図４は、対物レンズ駆動装置１のフォーカ
シング用磁石６ａおよびトラッキング用磁石６ｂとフォ
ーカシングコイル４およびトラッキングコイル５をベー
ス７に配置した状態を示す平面図である。

【００２４】本実施形態では、図４に示す如く、フォー
カシングコイル４の長辺４ａに磁界を差し向ける磁石６
ａは、ベース７の内面に、ホルダ３を介して互いに向き
合う極性が異極（Ｎ極とＳ極またはＳ極とＮ極）になる
ように配置されるものであり、トラッキングコイル５の
長辺５ａに磁界を差し向ける磁石６ｂは、ベース７の内
面に、ホルダ３を介して互いに向き合う極性が同極（Ｎ
極とＮ極またはＳ極とＳ極）になるように配置されるも
のである。

【００２５】これにより、フォーカシングコイル４に制
御電流を流すと、フォーカシング用磁石６ａの磁束と協
働してフレミングの法則により、フォーカシング方向Ｆ
に電磁力が生じるため、可動部全体がフォーカシング方
向Ｆに移動する。トラッキングコイル５も同様に制御電
流を流すと、トラッキング用磁石６ｂの磁束と協働して
フレミングの法則により、トラッキング方向Ｔに電磁力
が生じるため、可動部全体がトラッキング方向Ｔに移動
する。

【００２６】フォーカシングコイル４およびトラッキン
グコイル５は、図１，２に示す如く、ホルダ３の側面に
形成した第１または第２取り付け面３ａ，３ｂそれぞれ
に単独に配置されている。このため、フォーカシングコ
イル４とフォーカシング用磁石６ａとの間隔および、ト
ラッキングコイル５とトラッキング用磁石６ｂとの間隔
を最小値に設定することができ、フォーカシングコイル
４の２つの長辺４ａおよびトラッキングコイル５の２つ
の長辺５ａに磁束を及ぼすことができる。さらに、こう
した構成によれば、磁石６ａ，６ｂのサイズをフォーカ
シングコイル４およびトラッキングコイル５に最適な大
きさに設定できるから、駆動感度（駆動応答性）を大幅
に高めることができる。

【００２７】位置センサユニット９は、図２に示す如
く、ＬＥＤ８ａから発せられた光がホルダ３の下面から
フォーカシング方向Ｆに延びた片持ち梁状の遮光部材１
３によって遮られるために２分割ＰＤ８ｂ上に影を作
る。このとき、ホルダ３つまり対物レンズユニット２が
トラッキング方向Ｔに移動すると、一体に固定された遮
光部材１３も同じだけ移動するために２分割ＰＤ８ｂ上
の影が動く。このため、それぞれのＰＤの光電流の差を
演算することにより、対物レンズユニット２の移動方向
と大きさを検出することができる。

【００２８】なお、遮光部材１３は、外径０．５（mm）
程度のステンレス製のパイプ材であり、遮光部材１３自
身の質量を極力少なくすると共に、可動部分全体の重心
がトラッキングコイル５の真ん中に一致するようにパイ
プの肉厚を設定する。このため、遮光部材１３は、バラ
ンサとしての機能も有している。

【００２９】対物レンズ駆動装置１のベース７は、図１
に示す如く、その底面に半球形の先端を有する３つの円
柱状の突起７ａを備える（但し図１では３個のうちの１
個だけを開示する）。

【００３０】ここで図５は、対物レンズ駆動装置１を搭
載した可動ピックアップの一部を示す分解斜視図であ
り、図６は、対物レンズ駆動装置１を搭載した可動ピッ
クアップ全体を示す斜視図である。

【００３１】図５に示す可動光学系２０を構成するキャ
リッジ２１は、その中央付近にほぼ４５度の角度で固定
されたミラー２２を有すると共に、その上面には、対物
レンズの節点付近に中心を持つ３ヶ所の部分球面２１ａ
があって、これらの部分球面２１ａがそれぞれベース７
の突起７ａ（図２参照）と接している。３ヶ所の部分球
面２１ａの周囲には、突起７ａを取り囲むように壁部が
設けられており、対物レンズ駆動装置１の傾き調整の際
に、この部分球面２１ａに塗布した接着剤が流れ出さな
いように設計されている。

【００３２】またキャリッジ２１の両側面にはまた、図
５に示す如く、粗シークコイル２３が接着固定されてお
り、この底面にはＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキ
ット）２４が粘着材を介して貼り付けられている。対物
レンズ駆動装置１のベース７の周囲に貼り付けられたＦ
ＰＣ１４の先端は、キャリッジ２１の底面でＦＰＣ２４
と半田付けによって接続されている。

【００３３】さらにキャリッジ２１は、図５，６に示す
如く、後述するスピンドルモータ３１（図６参照）側と
固定光学系３２（図６参照）側の側面に、衝突の際の衝
撃を低減するブチルゴムや樹脂などの弾性部材からなる
ダンパ２５が取り付けられている。ダンパ２５は、その
先端を切り取った円錐形であり、その中心軸部分は、先
端が柔らかく潰れやすいように穴が形成されているが、
根元部分は肉厚で潰れ難い形状になっている。ダンパ２
５によれば、可動光学系２０が低速度でスピンドルモー
タ３１側または固定光学系３２側の側面に衝突した場合
でも、ダンパ２５の先端が大きく潰れることにより衝撃
を吸収することができる。また高速度で衝突した場合に
は、ダンパ２５の肉厚な根元部分がしっかりと受け止め
るため、衝撃ピークを抑える効果がある。

【００３４】ＦＰＣ２４には、図５に示す如く、サーミ
スタ２６が取り付けられており、このサーミスタ２６に
よって対物レンズ駆動装置１の内部温度を検出する。ま
たサーミスタ２６の隣には、トリマ２７が設けられてお
り、このトリマ２７の抵抗値を調整することにより、対
物レンズ位置センサユニット９の出力感度を目標値に合
わせる。カバー２８は、対物レンズ駆動装置１をすっぽ
りと覆うようにキャリッジ２１に固定される。キャリッ
ジ２１およびカバー２８の合わせ部分に生じる隙間は、
室温硬化型のシリコン接着剤を充填することにより塞い
でいる。

【００３５】カバー２８の側面には、図５に示す如く、
図示せぬフィルタが押え部材２９とカバー２８に挟まれ
て固定されている。押え部材２９は、この押え部材２９
に設けた爪をカバー２８の窪みに嵌合させることにより
該カバー２８に対して固定されており、前記フィルタが
汚れた時には、押え部材２９をカバー２８から取り外し
てフィルタ交換を行うことができる。対物レンズ駆動装
置１は、図示せぬディスクが回転したときに、ベンチュ
リー効果によってカバー２８の上面穴から吸い出される
空気の補充が前記フィルタを通して行われるため、カバ
ー２８の内部にある駆動装置１周辺は塵埃の無い綺麗な
状態に保たれる。

【００３６】可動ピックアップ３０は、図６に示す如
く、可動光学系２０、スピンドルモータ３１および固定
光学系３２をシャーシ３０ａに一体に搭載したものであ
る。

【００３７】スピンドルモータ３１および固定光学系３
２は、図６に示す如く、２組の粗シーク磁気回路３３お
よび２本のガイドレール３４と共にシャーシ３０ａにね
じ止め固定されている。可動光学系２０は、キャリッジ
２１の滑り軸受２１ｂ（図５参照）を２本のガイドレー
ル３４で支持されており、可動光学系２０はトラッキン
グ方向Ｔに移動可能になっている。粗シーク磁気回路３
３は、磁石３５が接着固定されたサイドヨーク３６およ
び可動光学系２０の粗シークコイル２３を挿通したセン
タヨーク３７からなり、可動光学系２０の粗シークコイ
ル２３の上辺にフォーカシング方向Ｆの磁束を及ぼし、
この粗シークコイル２３に電流を流すと、トラッキング
方向Ｔに力を発生し、可動光学系２０がトラッキング方
向Ｔに移動制御される。

【００３８】固定光学系３２から射出されたレーザ光
は、図５に示す如く、キャリッジ２１の中央に配したミ
ラー２２で折り曲げられることにより、対物レンズユニ
ット２で収束されて図示せぬディスク面に集光する。こ
のとき、対物レンズユニット２の“ＮＡ”は、０．８５
と大きいため、集光された光スポットは小さくなるか
ら、より高密度で情報を読み書きすることができる。

【００３９】ここで、本実施形態の具体的な作用につい
て説明する。

【００４０】なお、以下の説明においては、フォーカシ
ングコイル４またはトラッキングコイル５にてフォーカ
シング用磁石６ａまたはトラッキング用磁石６ｂがホル
ダ３を介して互いに向き合う極性が同極となる配置（Ｎ
極とＮ極またはＳ極とＳ極）を同極対向といい、フォー
カシングコイル４またはトラッキングコイル５にてフォ
ーカシング用磁石６ａまたはトラッキング用磁石６ｂが
ホルダ３を介して互いに向き合う極性が異極となる配置
（Ｎ極とＳ極またはＳ極とＮ極）を異極対向という。

【００４１】第１実施形態の磁極配置では、図４に示す
如く、フォーカシング用磁石６ａを異極対向した磁極配
置とすると共に、トラッキング用磁石６ｂを同極対向し
た磁極配置とすることにより、フォーカシング用磁石６
ａおよびトラッキング用磁石６ｂの磁力線は、図中矢印
の如くに作用し、磁力線の分布が図面中央を貫くフォー
カシング軸Ｏf周りに軸対称な関係になっていることが
わかる。フォーカシング用磁石６ａの下側にある磁極の
場合にも、同様に、軸対称な磁力線の分布になる。

【００４２】これに対して、図７は、同極対向した磁極
配置のフォーカシング用磁石６ａおよびトラッキング用
磁石６ｂとフォーカシングコイル４およびトラッキング
コイル５をベース７に配置した状態を示す平面図であ
る。図４の本実施形態と比較した場合、フォーカシング
用磁石６ａおよびトラッキング用磁石６ｂを同極対向し
た磁極配置では、図７に示す如く、フォーカシング用磁
石６ａから生じる磁力線は、フォーカシング軸Ｏf周り
に軸対称な関係にならないため、トラッキング方向Ｔに
対してアンバランスになる。

【００４３】また図８は、異極対向した磁極配置のフォ
ーカシング用磁石６ａおよびトラッキング用磁石６ｂと
フォーカシングコイル４およびトラッキングコイル５を
ベース７に配置した状態を示す平面図である。図４の本
実施形態と比較した場合、フォーカシング用磁石６ａお
よびトラッキング用磁石６ｂを異極対向した磁極配置で
は、図８に示す如く、トラッキング用磁石６ｂから生じ
る磁力線は、フォーカシング軸Ｏf周りに軸対称な関係
にならないため、タンジェンシャル方向Ｄに対してアン
バランスになる。

【００４４】以下に示す表１は、対物レンズ駆動装置に
用いるフォーカシング用磁石６ａおよびトラッキング用
磁石６ｂの磁極配置に応じて、フォーカシングコイル４
（表中、単にＴrコイルで示す）およびトラッキングコ
イル５（表中、単にＦoコイルで示す）に生じる電磁力
の大きさを電磁界解析シミュレーションによって計算し
たデータである。

【００４５】下記の表１では、フォーカシング用磁石６
ａのみが同極対向または異極対向しているものは、Ｆo
同極またはＦo異極で示しトラッキング用磁石６ｂのみ
が同極対向または異極対向しているものは、Ｔr同極ま
たはＴr異極で示す。また表中の数値に関して、マイナ
ス（−）符号があるものは、所望した力の方向に対して
逆向きの力を表すが、計算の都合上、マイナスとなった
もので、無視してよい。

【００４６】

【表１】

【００４７】本願出願人は、表１からも、ディスク面に
正確に集光させるために所望する方向の力、つまり、フ
ォーカシングコイル４ではフォーカシング方向Ｆに発生
する力の大きさと、トラッキングコイル５ではトラッキ
ング方向Ｔに発生する力の大きさとは、いずれの極性配
置においても、ほぼ同じ大きさであるが、所望しない方
向に発生する力の大きさが極性の配置によって大きく異
なることを見出した。

【００４８】表１で下線を引いた欄は、所望しない方向
の力が大きいものである。フォーカシング用磁石６ａお
よびトラッキング用磁石６ｂの磁極配置が同極対向の場
合は、表１の下線欄に示す如く、フォーカシングコイル
４には所望しないトラッキング方向Ｔへの大きな力が発
生し、トラッキングコイル５には所望しないフォーカシ
ング方向Ｆへの大きな力が発生している。つまり、フォ
ーカシング用磁石６ａおよびトラッキング用磁石６ｂを
同極対向に配置すると、対物レンズ駆動装置１をフォー
カシング方向Ｆに駆動させる場合にトラッキング方向Ｔ
にも移動し、対物レンズ駆動装置１をトラッキング方向
Ｔに駆動させる場合にフォーカシング方向Ｆにも移動す
るという、所謂、クロスアクションが発生してしまう。

【００４９】同様にフォーカシング用磁石６ａおよびト
ラッキング用磁石６ｂの磁極配置が異極対向の場合も、
表１の下線欄に示す如く、フォーカシングコイル４には
所望しないタンジェンシャル方向Ｄへの大きな力が発生
している。つまり、フォーカシング用磁石６ａおよびト
ラッキング用磁石６ｂを異極対向に配置すると、対物レ
ンズ駆動装置１をフォーカシング方向Ｆに駆動させる場
合にタンジェンシャル方向Ｄにも移動するクロスアクシ
ョンが発生してしまう。

【００５０】従ってフォーカシング用磁石６ａおよびト
ラッキング用磁石６ｂを全て同極対向または異極対向に
配置した場合は、表１からも明らかな如く、クロスアク
ションが発生してしまうため、対物レンズ２ａの位置決
め制御が困難になり、ディスクへの情報の読み書きがで
きなくなる場合が起こり得る。

【００５１】これに対して、図４に示す如く、フォーカ
シング用磁石６ａおよびトラッキング用磁石６ｂの磁極
配置がフォーカシング用磁石６ａにて異極対向になると
共にトラッキング用磁石６ｂにて同極対向になる第１実
施形態の場合は、表１からも、フォーカシングコイル４
およびトラッキングコイル５に発生する所望しない力が
最も小さいため、対物レンズの位置決め制御に影響を与
えるクロスアクションは発生しないことが明らかであ
る。

【００５２】図９は、本発明の第１実施形態を変形した
第２実施形態であって、同極対向した磁極配置のフォー
カシング用磁石６ａおよび異極対向した磁極配置のトラ
ッキング用磁石６ｂとフォーカシングコイル４およびト
ラッキングコイル５をベース７に配置した状態を示す平
面図である。なお、第１実施形態と同様の部分は、図１
〜５を参照して同一符号で示してその説明を省略する。

【００５３】第２実施形態も、図９に示す如く、フォー
カシング用磁石６ａを同極対向した磁極配置とすると共
に、トラッキング用磁石６ｂを異極対向した磁極配置と
することにより、フォーカシング用磁石６ａおよびトラ
ッキング用磁石６ｂの磁力線は、図中矢印の如くに作用
し、磁力線の分布が図面中央を貫くフォーカシング軸Ｏ
f周りに軸対称な関係になっていることがわかる。また
上記表１からも、フォーカシングコイル４およびトラッ
キングコイル５に発生する所望しない力が最も小さいた
め、対物レンズ２ａの位置決め制御に影響を与えるクロ
スアクションが発生しないことがわかる。

【００５４】上述したことから明らかなように、本発明
の第１および第２実施形態は、フォーカシングコイル４
は、その巻き軸線がトラッキング方向Ｔに対して平行
で、かつ、その長辺４ａがタンジェンシャル方向Ｄに延
在するようにホルダ３の第１取り付け面３ａに配置され
るものであり、また、トラッキングコイル５は、その巻
き軸線がタンジェンシャル方向Ｄに対して平行で、か
つ、その長辺５ａがフォーカシング方向Ｆに延在するよ
うにホルダ３の第２取り付け面３ｂに配置されるもので
あるから、フォーカシングコイル４およびトラッキング
コイル５を個々の取り付け面３ａ，３ｂが許容する範囲
まで最大限に大型化することができ、しかも、フォーカ
シングコイル４およびトラッキングコイル５の長辺（作
用辺）４ａ，５ａも最大限に利用できるため、駆動感度
を簡単に向上させることができる。

【００５５】特に、本発明の第１実施形態は、フォーカ
シングコイル４の長辺４ａに磁界を差し向ける磁石６ａ
は、ホルダ３を介して互いに向き合う極が異極になるよ
うに配置されるものであり、また、トラッキングコイル
５の長辺５ａに磁界を差し向ける磁石６ｂは、ホルダ３
を介して互いに向き合う極が同極になるように配置され
るものであるから、その駆動に際して生じやすいクロス
アクションを防止することができるため、精度の高い対
物レンズの位置決め制御を実現することができる。

【００５６】同様に本発明の第２実施形態は、フォーカ
シングコイル４の長辺４ａに磁界を差し向ける磁石６ａ
は、ホルダ３を介して互いに向き合う極が同極になるよ
うに配置されるものであり、また、トラッキングコイル
５の長辺５ａに磁界を差し向ける磁石６ｂは、ホルダ３
を介して互いに向き合う極が異極になるように配置され
るものであるから、その駆動に際して生じやすいクロス
アクションを防止することができるため、第１実施形態
と同様、精度の高い対物レンズの位置決め制御を実現す
ることができる。

【００５７】従って第１および第２実施形態によれば、
対物レンズユニット２をフォーカシング方向Ｆおよびト
ラッキング方向Ｔの２方向に対して高い感度で駆動させ
ることができ、しかも、その駆動に際してクロスアクシ
ョンを生じさせない対物レンズ駆動装置を提供すること
ができる。

【００５８】上述したところは、本発明の好適な実施形
態を示したに過ぎず、当業者によれば、請求の範囲にお
いて、様々な変更を加えることができる。例えば、第１
および第２実施形態では、対物レンズの微調整が容易に
なるように、対物レンズ２ａの光軸Ｏ₁をホルダ３の中
心軸と一致させているが、必ずしも対物レンズ２ａの光
軸Ｏ₁をホルダ３の中心軸に一致させる必要は無い。

【００５９】また本実施形態では、光ディスクの記録再
生装置に用いられる対物レンズのアクチュエータを例示
したが、光学素子としては、対物レンズに限らず、コリ
メートレンズやＬＤ（レーザーダイオード）などであっ
てもよく、その装置も、光通信器機のファイバーにカッ
プリングさせるコリメートレンズのアクチュエータなど
に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態である対物レンズ駆動
装置を示す斜視図である。

【図２】 図１の一部分解図である。

【図３】 支持ばねを示す斜視図である。

【図４】 同形態の対物レンズ駆動装置のフォーカシン
グ用磁石およびトラッキング用磁石とフォーカシングコ
イルおよびトラッキングコイルをベースに配した状態を
示す平面図である。

【図５】 同形態の対物レンズ駆動装置を搭載した可動
ピックアップの一部である可動光学系を示す分解斜視図
である。

【図６】 同形態の対物レンズ駆動装置を搭載した可動
ピックアップ全体を示す斜視図である。

【図７】 同極対向した磁極配置のフォーカシング用磁
石およびトラッキング用磁石とフォーカシングコイルお
よびトラッキングコイルをベースに配した状態を示す平
面図である。

【図８】 異極対向した磁極配置のフォーカシング用磁
石およびトラッキング用磁石とフォーカシングコイルお
よびトラッキングコイルをベースに配した状態を示す平
面図である。

【図９】 第1実施形態を変形した第２実施形態の対物
レンズ駆動装置におけるフォーカシング用磁石およびト
ラッキング用磁石とフォーカシングコイルおよびトラッ
キングコイルをベースに配した状態を示す平面図であ
る。

【図１０】 従来技術による光学素子のアクチュエータ
を示す透視図である。

【図１１】 従来技術による他の光学素子のアクチュエ
ータを示す透視図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ駆動装置 ２ 対物レンズユニット ２ａ 対物レンズ ２ｂ レンズ枠 ３ ホルダ ３ａ 第１取り付け面 ３ｂ 第２取り付け面 ４ フォーカシングコイル ４ａ 長辺 ５ トラッキングコイル ５ａ 長辺 ６ａ フォーカシング用磁石 ６ｂ トラッキング用磁石 ７ ベース ７ａ 突起 ８ａ ＬＥＤ（レーザーダイオード） ８ｂ ＰＤ（発光ダイオード） ９ 位置センサユニット １０ 支持ばね １０ａ，１０ｂ 金属板ばね １０ｃ，１０ｄ 樹脂 １０ｅ 屈曲部 １０ｆ Ｌ字形部 １０ｇ，１０ｈ，１０ｉ 腕部 １１ 固定部材 １２ 保持部材 １３ 遮光部材 １４ ＦＰＣ（） ２０ 可動光学系 ２１ キャリッジ ２１ａ 部分球面 ２２ ミラー ２３ 粗シークコイル ２４ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット） ２５ ダンパ ２６ サーミスタ ２７ トリマ ２８ カバー ２９ 押え部材 ３０ 可動ピックアップ ３０ａ シャーシ ３１ スピンドルモータ ３２ 固定光学系 ３３ 粗シーク磁気回路 ３４ ガイドレール ３５ 磁石 ３６ サイドヨーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を保持するホルダと、このホル
   ダを第１の方向および該第１の方向に直交する第２の方
   向の２方向に移動可能に支持する支持手段と、前記ホル
   ダにおける第２の方向に離間した２つの第１取り付け面
   にそれぞれ配置された第１の扁平コイルと、前記ホルダ
   における第１および第２の方向に直交する第３の方向に
   離間した２つの取り付け面にそれぞれ配置された第２の
   扁平コイルと、これら第１および第２の扁平コイルのそ
   れぞれに対向して配置されこの対向する扁平コイルに対
   して磁界を差し向ける２極着磁の磁石とを有する光学素
   子のアクチュエータにおいて、 前記第１の扁平コイルは、その巻き軸線が第２の方向に
   対して平行で、かつ、その長辺が第３の方向に延在する
   ように第１取り付け面に配置されるものであり、また、
   前記第２の扁平コイルは、その巻き軸線が第３の方向に
   対して平行で、かつ、その長辺が第１の方向に延在する
   ように第２取り付け面に配置されるものであり、 さらに、前記２極着磁の磁石のうちの、前記第１の扁平
   コイルの長辺に磁界を差し向ける磁石は、前記ホルダを
   介して互いに向き合う極が異極になるように配置される
   ものであり、また、前記２極着磁の磁石のうちの、前記
   第２の扁平コイルの長辺に磁界を差し向ける磁石は、前
   記ホルダを介して互いに向き合う極が同極になるように
   配置されるものであることを特徴とする光学素子のアク
   チュエータ。
2. 【請求項２】 光学素子を保持するホルダと、このホル
   ダを第１の方向および該第１の方向に直交する第２の方
   向の２方向に移動可能に支持する支持手段と、前記ホル
   ダにおける第２の方向に離間した２つの第１取り付け面
   にそれぞれ配置された第１の扁平コイルと、前記ホルダ
   における第１および第２の方向に直交する第３の方向に
   離間した２つの取り付け面にそれぞれ配置された第２の
   扁平コイルと、これら第１および第２の扁平コイルのそ
   れぞれに対向して配置されこの対向する扁平コイルに対
   して磁界を差し向ける２極着磁の磁石とを有する光学素
   子のアクチュエータにおいて、 前記第１の扁平コイルは、その巻き軸線が第２の方向に
   対して平行で、かつ、その長辺が第３の方向に延在する
   ように第１取り付け面に配置されるものであり、また、
   前記第２の扁平コイルは、その巻き軸線が第３の方向に
   対して平行で、かつ、その長辺が第１の方向に延在する
   ように第２取り付け面に配置されるものであり、 さらに、前記２極着磁の磁石のうちの、前記第１の扁平
   コイルの長辺に磁界を差し向ける磁石は、前記ホルダを
   介して互いに向き合う極が同極になるように配置される
   ものであり、また、前記２極着磁の磁石のうちの、前記
   第２の扁平コイルの長辺に磁界を差し向ける磁石は、前
   記ホルダを介して互いに向き合う極が異極になるように
   配置されるものであることを特徴とする光学素子のアク
   チュエータ。