JPH08255363A

JPH08255363A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH08255363A
Application number: JP7083520A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ishizuka; 敦史石塚; Sumiko Onuma; 寿美子大沼
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動電流に対して高い感度を持ち、許容公差
を緩和して製造コストの引下げを可能にした対物レンズ
駆動装置を提供する。【構成】磁石19ａ、19ｂのトラッキング方向Ｔの幅を
内ヨーク20ｂ、20ｃの幅より大きくし、また、トラッキ
ングコイル13ａ〜13ｄの中心を、磁石と内ヨークの向か
い合った辺同士を含む平面内に配している。従来の対物
レンズ駆動装置に比べて高感度で、かつ、トラッキング
コイルの取付けにおける許容公差を緩和できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスクや
光ディスクなどの円盤状記録媒体に情報を記録再生する
光ディスク装置の光ピックアップに用いられる対物レン
ズの駆動装置に関し、特に、対物レンズの高感度な動き
を可能にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、コンパクトディスク
や光ディスクなどの回転する円盤状記録媒体に光ピック
アップでレーザ光を照射し、媒体上にピットを形成した
り、磁気変化を生じさせて情報を記録し、また、反射光
から記録情報を読取って再生を行なう。近年、コンパク
トディスクプレーヤーなどのポータブル化が進み、それ
に伴い、光学ピックアップでは、低価格化と、より一層
の小型化、特に、薄型化とが求められている。

【０００３】この光ディスク装置では、円盤状記録媒体
が反っていると、回転に伴って円盤状記録媒体面と光ピ
ックアップの対物レンズとの距離が変動してフォーカス
ずれが発生し、また、円盤状記録媒体の回転が偏心して
いると、トラッキングずれが発生する。こうしたフォー
カスずれやトラッキングずれを補正するために、光ピッ
クアップの対物レンズは、記録または再生時に、記録媒
体面に対して垂直な光軸方向（フォーカス方向）Ｆ及び
記録媒体面に対して平行な半径方向（トラッキング方
向）Ｔの２軸方向に駆動される。

【０００４】従来の光学ピックアップにおける対物レン
ズ駆動装置は、図７（一部分解斜視図）、図８（組立完
成状態の平面図）及び図９（図８のＡ−Ａ断面図）に示
すように、対物レンズ11を略中央に保持するレンズホル
ダ12と、４本の平行な金属線15ａ、15ｂ、15ｃ、15ｄに
よりレンズホルダ12をトラッキング方向Ｔ及びフォーカ
ス方向Ｆに動き得る状態で支持する支持基板18と、磁石
19ａ、19ｂとともに磁気回路を形成するヨーク20と、半
導体レーザからの出射光を対物レンズ11に導くための反
射ミラー22を取付けたベース21とを備えている。このレ
ンズホルダ12の側壁外周にはフォーカスコイル14が巻回
され、また、磁石19ａ、19ｂと対向するレンズホルダ12
の各側壁には、２つずつのトラッキングコイル（13ａ、
13ｂ）（13ｃ、13ｄ）が取付けられている。

【０００５】また、レンズホルダ12のトラッキング方向
Ｔに直交する２つの側壁の同一位置には基板17ａ、17ｂ
が取付けられ、この基板17ａ、17ｂ上に金属線15ａ〜15
ｄの一端が固定されている。この金属線15ａと15ｃ、ま
た15ｂと15ｄの固定位置はそれぞれ鉛直線上にある。金
属線15ａ〜15ｄの他端は、金属線の共振を抑制する粘弾
性材が封入されたサスホルダ16を貫通して支持基板18に
固定されている。

【０００６】サスホルダ16と支持基板18とはヨーク20上
に取付けられる。ヨーク20には、起立する内ヨーク20
ｂ、20ｃと外ヨーク20ａ、20ｄとが設けられ、外ヨーク
20ａ、20ｄには磁石19ａ、19ｂが固定され、また、内ヨ
ーク20ｂ、20ｃは、磁石19ａ、19ｂと同じトラッキング
方向Ｔの幅を持つ。内ヨーク20ｂ、20ｃは、組立てた状
態でレンズホルダ12の孔の中に入り込み、磁石19ａ、外
ヨーク20ａ、内ヨーク20ｂによって１つの磁気回路が形
成され、磁石19ｂ、外ヨーク20ｄ、内ヨーク20ｃによっ
てもう１つの磁気回路が形成される。

【０００７】また、反射ミラー22は、反射面22ａがトラ
ッキング方向Ｔと平行し、半導体レーザからの出射光が
この反射面22ａで直角に曲げられて対物レンズ11に入射
するように、ベース21に取付けられている。

【０００８】この対物レンズ駆動装置では、ヨーク20と
磁石19ａ、19ｂとが形成する磁気回路と、この磁気回路
の空隙中に位置するフォーカスコイル14とでフォーカス
方向Ｆに駆動力を持つ動電型変換器が構成され、フォー
カスコイル14に流れる電流に応じて、対物レンズ11を取
付けたレンズホルダ12が、金属線15ａ〜15ｄの弾性力に
抗してフォーカス方向Ｆに並進運動する。また、ヨーク
20と磁石19ａ、19ｂとが形成する磁気回路と、この磁気
回路の空隙中に位置するトラッキングコイル13ａ、13
ｂ、13ｃ、13ｄとでトラッキング方向Ｔに駆動力を持つ
動電型変換器が構成され、トラッキングコイル13ａ〜13
ｄに流れる電流に応じて、対物レンズ11を取付けたレン
ズホルダ12が、金属線15ａ〜15ｄの弾性力に抗してトラ
ッキング方向Ｔに並進運動する。

【０００９】また、この対物レンズ駆動装置全体は、記
録媒体23上のトラッキング方向Ｔと同じアクセス方向Ａ
ｃにモータ（図示せず）によりアクセス駆動される。

【００１０】ところで、この対物レンズ駆動装置では、
光ディスク装置の高速化の進展に伴い、フォーカスコイ
ル14やトラッキングコイル13ａ〜13ｄに流れる駆動電流
に効率的に反応して大きな駆動力を発生させることが求
められている。対物レンズ駆動装置のこの発生推力性能
は、駆動電流当たりの発生加速度を表す加速度感度αと
して求めることができる。加速度感度αは次式（１）で
表せる。 α＝ＢＬ／ｍ（１）但し、Ｂ：発生磁束密度、Ｌ：コイルの有効磁界長、
ｍ：可動部重量である。従って、対物レンズ駆動装置で
は、加速度感度αをできるだけ大きく取ることが必要と
なる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、対物
レンズ駆動装置を設計する場合に、磁気回路（磁石、ヨ
ーク、コイル）を２次元構造で近似したり、実際には一
定の広がりを有する磁束密度分布を一様な平均的磁束密
度分布で近似したりして磁石、ヨーク及びコイルの形状
や配置を決めており、精密な磁場解析が行なわれていな
い。そのため、従来の対物レンズ駆動装置では、加速度
感度の最適化が図られておらず、感度に対する性能が不
足するという問題点を有していた。

【００１２】また、精密な磁場解析が十分に行なわれて
いないために、従来は組立公差及び加工公差の許容度を
緩和し得る磁気回路の構成要素の形状や配置についての
認識を持ち合わせていない。そのため、従来の対物レン
ズ駆動装置では、高精度の加工と組立とを必要とし、そ
れが製品価格を押上げる要因になっている。

【００１３】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るため、磁気回路についての３次元磁場解析を行ない、
その結果に基づいて創案したものであり、駆動電流に対
して高い感度を持ち、また、許容公差を緩和して製造コ
ストの引下げを可能にした対物レンズ駆動装置を提供す
ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、対
物レンズをトラッキング方向及びフォーカス方向に駆動
する駆動機構を備え、トラッキング方向への駆動機構と
して、磁気回路と、この磁気回路の空隙に配置したトラ
ッキングコイルとを具備する対物レンズ駆動装置におい
て、トラッキングコイルの中心を、対向して磁気回路の
空隙を形成する双方の磁性体の向かい合った、トラッキ
ング方向と直交する辺同士を含む平面内に配している。

【００１５】また、この空隙を形成する磁性体の一方に
おけるトラッキング方向の幅を、他方の磁性体の同方向
の幅より小さく設定している。

【００１６】

【作用】この構成により、対物レンズ駆動装置の加速度
感度αを高めることができ、トラッキングコイルに流れ
る電流に応じて高感度で対物レンズを駆動することがで
きる。

【００１７】また、磁気回路の空隙を形成する磁性体の
一方の幅を狭めることにより、トラッキングコイルの取
付け位置に対する許容公差を緩和することができる。

【００１８】

【実施例】（第１実施例）第１実施例の対物レンズ駆動装置は、図
４の組立完成状態の平面図に示すように、外ヨーク20
ａ、20ｄ、内ヨーク20ｂ、20ｃ及び磁石19ａ、19ｂより
成る磁気回路と、その磁気回路の空隙に位置するトラッ
キングコイル13ａ、13ｂ、13ｃ、13ｄとの位置関係を従
来の装置（図８）と違えている。その他の構成は従来の
装置と変わりがない。

【００１９】図５は、図４に示す対物レンズ駆動装置の
一方の磁気回路部分（Ｑ部分）を拡大して示している。
この図で磁石19ａから出る矢印は、磁石19ａの磁気方向
を示している。また、図５において、磁石19ａの内ヨー
ク20ｂと対向する面の下側の辺をＭ１、上側の辺をＭ２
とし、内ヨーク20ｂの磁石19ａと対向する面の下側の辺
をＹ１、上側の辺をＹ２としている。辺Ｍ１、Ｍ２、Ｙ
１、Ｙ２の方向はトラッキング方向Ｔに直交し、フォー
カス方向Ｆに平行している。磁石19ａのトラッキングＴ
方向の幅は内ヨーク20ｂの同方向の幅と同じに設定して
ある。

【００２０】トラッキングコイル13ａは、磁石19ａの辺
Ｍ１と内ヨーク20ｂの辺Ｙ１とを含む平面上にその中心
TC１が位置するように配置し、また、トラッキングコイ
ル13ｂは、磁石19ａの辺Ｍ２と内ヨーク20ｂの辺Ｙ２と
を含む平面上にその中心TC２が位置するように配置して
いる。対物レンズ駆動装置の加速度感度α（駆動電流当
たりの装置の発生加速度）は、トラッキングコイルをこ
のように配置したときに最も高感度となる。

【００２１】このときのトラッキングコイル13ａ、13ｂ
の中心（TC１、TC２）間の距離をＬとして、１対のトラ
ッキングコイル13ａ、13ｂの中心間距離がＬから外れた
とき（但し、中心TC１、TC２を結ぶ線の中点は一定位置
に保つ）に加速度感度αがどのように変化するかを図６
に示している。この図６は、１対のトラッキングコイル
のトラッキング方向におけるコイル中心間の距離と発生
加速度感度αとの相関を３次元磁場解析によって求めた
解析結果であり、縦軸は加速度感度αを最大値で無次元
化した量、また横軸はコイル中心間距離を長さＬで無次
元化した量をそれぞれ表している。

【００２２】この図６に示すように、トラッキング方向
に同一幅を有する磁石と内ヨークとが磁気回路の空隙を
形成しているとき、磁石及び内ヨークの双方の対向面の
向かい合う一対の辺（但し、トラッキング方向と直交す
る辺）を含む平面上に各トラッキングコイルの中心を配
置することによって、対物レンズ駆動装置の加速度感度
αを最大にすることができる。

【００２３】（第２実施例）第２実施例の対物レンズ駆
動装置は、図１の組立完成状態の平面図に示すように、
磁石19ａ、19ｂの幅と内ヨーク20ｂ、20ｃの幅とを違え
ている。

【００２４】図２は、図１に示す対物レンズ駆動装置の
一方の磁気回路部分（Ｐ部分）を拡大して示している。
この図において、磁石19ａから出る矢印、磁石19ａの辺
Ｍ１、Ｍ２、及び内ヨーク20ｂの辺Ｙ１、Ｙ２は、第１
実施例の場合（図５）と同じものを表している。また、
磁石19ａのトラッキング方向Ｔの幅Ｌ３は、内ヨーク20
ｂの同方向の幅Ｌ１よりも大きく設定している。

【００２５】トラッキングコイル13ａは、磁石19ａの辺
Ｍ１と内ヨーク20ｂの辺Ｙ１とを含む平面上にその中心
TC１が位置するように配置し、また、トラッキングコイ
ル13ｂは、磁石19ａの辺Ｍ２と内ヨーク20ｂの辺Ｙ２と
を含む平面上にその中心TC２が位置するように配置して
いる。このときのトラッキングコイル13ａ、13ｂの中心
TC１、TC２間の距離をＬ２とする。

【００２６】このように磁石と、磁石より幅の狭い内ヨ
ークとが形成する空隙にトラッキングコイルを位置させ
たときの状態を３次元磁場解析し、その解析結果を図３
に示している。図３の縦軸は加速度感度αを最大値で無
次元化した量を表す。また、横軸は、トラッキングコイ
ルのトラッキング方向におけるコイル中心間の距離を示
し、加速度感度αが最大値となるコイル中心間距離を中
心Ｏの位置に目盛り、その距離からの偏差を、対物レン
ズ駆動装置におけるトラッキングコイルのトラッキング
方向での取付許容公差（Ｐｔ）を単位として表してい
る。従って、例えば、座標「＋１．０Ｐｔ」上の点は、
コイル中心間距離が、最大の加速度感度αを示すコイル
中心間距離とＰｔとを加えた長さであることを表してい
る。

【００２７】また、図３の折れ線Ｇ１は、磁石のトラッ
キング方向の幅が内ヨークの同方向の幅より大きいとき
の特性を示し、折れ線Ｇ２は、磁石と内ヨークとの幅が
等しいときの特性を示している。

【００２８】この図において、トラッキングコイル13
ａ、13ｂのコイル中心TC１、TC２が図２の位置にあると
きのコイル中心間距離Ｌ２は−０．５Ｐｔに相当してい
る。つまり、磁石19ａの幅Ｌ３に比べて内ヨーク20ｂの
幅Ｌ１が小さい状態では、加速度感度αの最大値をもた
らすコイル中心間距離は、Ｌ２に更に０．５Ｐｔを加え
た長さとなる。しかし、コイル中心間距離Ｌ２に対応す
る加速度感度αは、αの最大値より極く僅かに低いだけ
の十分に大きな値を示しているから、コイル中心間距離
をＬ２に設定しても実用上全く支障が生じない。

【００２９】また、図３の記載から明らかなように、磁
石19ａの幅Ｌ３が内ヨーク20ｂの幅Ｌ１より大きい場合
（折れ線Ｇ１）には、磁石19ａの幅と内ヨーク20ｂの幅
とが同じ場合（折れ線Ｇ２）に比べて、コイル中心間距
離がαの最大値をもたらすコイル中心間距離からずれて
いても、αの最大値からの低下量が小さい。コイル中心
間距離が許容公差（＋１．０Ｐｔ）だけ変動していると
きの加速度感度αの劣化で比較すると、磁石の幅が内ヨ
ークの幅より大きい場合には、磁石の幅と内ヨークの幅
とが同じ場合に比べて、αの劣化は７５％程度に低減し
ている。なお、磁石の幅が内ヨークの幅より大きいとき
には、前記式（１）の磁束密度Ｂが高くなるので、αの
最大値自体も大きくなる。

【００３０】これらのことから、磁石の幅を内ヨークの
幅より大きくすることによって、トラッキングコイルの
取付許容公差が緩和できることが分かる。

【００３１】このように、第２実施例の対物レンズ駆動
装置では、磁石と、この磁石よりトラッキング方向の幅
が狭い内ヨークとで磁気回路の空隙を形成し、この磁石
及び内ヨークの双方の対向面の向かい合う一対の辺（但
し、トラッキング方向と直交する辺）を含む平面上に各
トラッキングコイルの中心を位置させており、この構成
により、対物レンズ駆動装置の加速度感度αを大きく取
ることができ、また、トラッキングコイルの取付許容公
差を緩和することができる。

【００３２】内ヨークの幅を極端に狭めると、複数のト
ラッキングコイルを図２の関係を保って配置することが
できなくなる。従って、内ヨークの幅を磁石の幅より狭
めるにしても自ずと限度がある。この限度の範囲内で
は、内ヨークの幅が狭い程、図３の特性は、よりフラッ
トになる。

【００３３】なお、各実施例では、磁気回路の空隙を磁
石と内ヨークとの間に形成する場合について説明した
が、磁石を磁気回路の別の場所に移し、空隙を外ヨーク
と内ヨークとの間に形成するように構成してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の対物レンズ駆動装置は、駆動電流に応じ
て、高感度でトラッキングずれを補正することができ
る。

【００３５】また、磁気回路の空隙を形成する磁性体の
一方の幅を狭めることにより、製造時の加工・組立てに
おける許容公差を緩和することができ、製品を高精度に
作らなくともよくなり、製品価格を引下げることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第２実施例における対物レンズ駆動装
置の平面図、

【図２】図１の一部拡大図、

【図３】第２実施例の対物レンズ駆動装置におけるトラ
ッキングコイル中心間距離と加速度感度との相関を示す
特性図、

【図４】本発明の第１実施例における対物レンズ駆動装
置の平面図、

【図５】図４の一部拡大図、

【図６】第１実施例の対物レンズ駆動装置におけるトラ
ッキングコイル中心間距離と加速度感度との相関を示す
特性図、

【図７】従来の対物レンズ駆動装置の分解斜視図、

【図８】従来の対物レンズ駆動装置の平面図、

【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

11 対物レンズ 12 レンズホルダ 13ａ〜13ｄトラッキングコイル 14 フォーカスコイル 15ａ〜15ｄ金属線 16 サスホルダ 17ａ、17ｂ基板 18 支持基板 19ａ、19ｂ磁石 20 ヨーク 20ａ、20ｄ外ヨーク 20ｂ、20ｃ内ヨーク 21 ベース 22 反射ミラー 22ａ反射面 23 円盤状記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズをトラッキング方向及びフォ
ーカス方向に駆動する駆動機構を備え、トラッキング方
向への駆動機構として、磁気回路と、この磁気回路の空
隙に配置したトラッキングコイルとを具備する対物レン
ズ駆動装置において、前記トラッキングコイルの中心を、対向して前記磁気回
路の空隙を形成する双方の磁性体の向かい合った、トラ
ッキング方向と直交する辺同士を含む平面内に配したこ
とを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】前記空隙を形成する磁性体の一方におけ
るトラッキング方向の幅を、他方の磁性体の同方向の幅
より小さくした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。