JPH10340465A - 光ヘッド用対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動力として作用しない無駄な線材部分がな
く、コイル全体において有効にフォーカシングのための
駆動力を発生でき、消費電力の増大や発熱等の問題を生
じることなく、対物レンズを効率良くフォーカシング方
向に駆動できる光ヘッド用対物レンズ駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 対物レンズ３のフォーカシング方向に軸
線が延在する支軸２ａをガイドとして、対物レンズ３を
少なくとも支軸２ａの軸線方向に駆動するようにした光
ヘッド用対物レンズ駆動装置において、支軸２ａと軸線
がほぼ一致する第１のソレノイド５と、該第１のソレノ
イド５の端面に対向する磁極１０とを有することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク、光
磁気ディスク等の記録媒体に対して情報の記録や再生を
行うのに用いる光ヘッド用対物レンズ駆動装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ヘッド用対物レンズ駆動装置と
して、例えば、図１０に分解斜視図を、図１１に一部断
面正面図を示すようなものが提案されている。この対物
レンズ駆動装置は、いわゆる軸摺動型のもので、支持台
１に固定された支軸２と、この支軸２に回動自在で、か
つ軸線方向に摺動自在に設けられ、例えば開口数の異な
るＣＤ用の対物レンズ３ａおよびＤＶＤ用の対物レンズ
３ｂを保持するレンズホルダ４と、このレンズホルダ４
に支軸２の円周方向となるように巻回されたフォーカシ
ング用コイル５ａと、レンズホルダ４に装着され、支軸
２の軸線方向と平行な部分を有する一対のトラッキング
用コイル６と、支軸２の軸線と直交する方向に着磁さ
れ、その着磁面がフォーカシング用コイル５ａと対向す
るように支持台１側に固定された一対のフォーカシング
用マグネット７と、同様に、支軸２の軸線と直交する方
向に着磁され、その着磁面が対応するトラッキング用コ
イル５ａの支軸２の軸線方向と平行な部分の一方と対向
するように支持台１側に固定された一対のトラッキング
用マグネット８と、反磁界低減のためにマグネット７，
８の背面に結合した強磁性材料よりなるヨーク９とを有
する。

【０００３】かかる対物レンズ駆動装置においては、例
えば、フォーカシング用コイル５ａに電流Ｉ_F を流す
と、支軸２の周りに配設されたフォーカシング用コイル
５ａの全線長のうち、フォーカシング用マグネット７の
磁極面から支軸２の中心に向けて半径方向に湧き出す磁
界Ｂ_F と交差する限られた一部分ｄｓに流れる電流Ｉ_F
と、磁界Ｂ_F との相互作用により、軸線方向に電磁力と
してのローレンツ力Ｆ_Fが作用し、これによりレンズホ
ルダ４が支軸２の軸線方向に変位する。ここで、Ｉ_F ，
Ｂ_F ，ｄｓ，Ｆ_F をそれぞれベクトルとすると、電磁力
Ｆ_F は、電流Ｉ_Fと磁界Ｂ_F との外積、すなわち、 Ｆ_F ∝Ｉ_F ｄｓ×Ｂ_F で表されるので、フォーカシング用コイル５ａに流す電
流Ｉ_F を適切に制御することにより、ディスク（図示せ
ず）に記録された情報ピット等の位置に対物レンズ３ａ
または３ｂの焦点を合わせるフォーカシング制御が可能
となる。なお、対物レンズ３ａ，３ｂは、ＣＤ，ＤＶＤ
のディスクの種類に応じて切り換えて使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の対物レンズ駆動装置にあっては、フォーカシン
グ駆動に必要な磁界が作用するのは、フォーカシング用
コイル５ａの限られた一部分の線材だけで、残りの多く
の線材部分は、電流が流れていても磁界が作用しないた
めに、力源として寄与しない無駄な通電部分の多いコイ
ル構造となっている。

【０００５】このため、フォーカシング方向に十分な駆
動力を得るには、フォーカシング用コイル５ａに大電流
を流す必要があることから、消費電力が大きくなってラ
ンニングコストが高くなるという問題があると共に、ジ
ュール熱による発熱量が多くなって装置全体を高い環境
温度に晒すことになり、装置の劣化を早めてしまう等の
問題がある。

【０００６】この発明の目的は、上述した従来の問題点
に着目してなされたもので、駆動力として作用しない無
駄な線材部分がなく、コイル全体において有効にフォー
カシングのための駆動力を発生でき、したがって消費電
力の増大や発熱等の問題を生じることなく、対物レンズ
を効率良くフォーカシング方向に駆動できるよう適切に
構成した光ヘッド用対物レンズ駆動装置を提供しようと
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、対物レンズのフォーカシング方向に軸
線が延在する支軸をガイドとして、前記対物レンズを少
なくとも前記支軸の軸線方向に駆動するようにした光ヘ
ッド用対物レンズ駆動装置において、前記支軸と軸線が
ほぼ一致する第１のソレノイドと、該第１のソレノイド
の端面に対向する磁極とを有することを特徴とするもの
である。

【０００８】この発明の一実施形態においては、前記磁
極を、前記支軸の軸線方向に着磁した磁石により形成す
る。

【０００９】さらに、この発明の一実施形態において
は、前記磁極を、前記支軸と軸線がほぼ一致する第２の
ソレノイドにより形成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１（ａ）および（ｂ）は、この
発明に係る対物レンズ駆動装置の原理的構成を示す斜視
図および断面図である。この対物レンズ駆動装置は、主
要部として、円柱状の支軸２ａ、磁石１０および第１の
ソレノイド５を有する。磁石１０は、その着磁方向が支
軸２ａの軸線方向となるように支軸２ａの一端面に配設
し、第１のソレノイド５は、支軸２ａに対してその軸線
方向に相対的に変位可能に、支軸２ａの周囲に軸線方向
に延在して巻回して、支軸２ａ、磁石１０および第１の
ソレノイド５をそれぞれの軸線がほぼ一致するように配
置する。すなわち、支軸２と、該支軸２ａと軸線がほぼ
一致する第１のソレノイド５と、該第１のソレノイド５
の端面に対向する磁極とを有する構造とする。

【００１１】かかる構成において、第１のソレノイド５
に通電すると、円周回するようにコイル線材を流れる電
流全体によって、第１のソレノイド５は、円柱状の磁石
が存在しているのと等価の状態となり、その端面に磁極
が生じる。したがって、第１のソレノイド５と磁石１０
との対向する磁極間には、軸線方向に磁気的なクーロン
力が生じて、軸線方向に駆動力が発生することになる。
すなわち、第１のソレノイド５を流れる全ての電流を駆
動力として効率良く利用することができる。

【００１２】図２は、この発明の第１実施形態を示す断
面図である。この実施形態では、支軸２ａを支持台１に
固定すると共に、この支軸２ａの下端面に、支軸２ａの
軸線方向に着磁した磁石１０を取り付ける。また、支軸
２ａには、その軸線方向に変位可能に軸受け構造のレン
ズホルダ４を取り付けて、このレンズホルダ４に対物レ
ンズ３を保持すると共に、その軸受け部分に、支軸２ａ
の周囲に軸線方向に延在するように第１のソレノイド５
を巻回して設ける。なお、支軸２ａおよび第１のソレノ
イド５のそれぞれの中心軸は、対物レンズ３の光軸とほ
ぼ平行となるように構成する。

【００１３】かかる構成において、第１のソレノイド５
に通電すると、その通電の極性によって、磁石１０と対
向する第１のソレノイド５の端面の磁極の極性が変化
し、また、その電流量を加減することにより、第１のソ
レノイド５の端面の磁極の強さを調整することができ
る。例えば、磁石１０と対向する第１のソレノイド５の
端面が、矢印で示す磁石１０の極性と同じ向きに極性を
有する等価的な磁石となるように、該第１のソレノイド
５に通電すれば、磁石１０と第１のソレノイド５との間
には、互いに引き合うクーロン力が作用して、レンズホ
ルダ４は支持台１側に変位することになる。また、それ
とは逆方向に通電すれば、磁石１０と第１のソレノイド
５との間には、互いに反発するようなクーロン力が作用
して、レンズホルダ４は支持台１から遠ざかる方向に変
位することになる。したがって、対物レンズ３の記録媒
体（図示せず）に対するフォーカシングずれの方向およ
びそのずれ量に応じて、第１のソレノイド５に通電すれ
ば、対物レンズ３の記録媒体に対するフォーカシング制
御を行うことができる。

【００１４】図３は、この発明の第２実施形態を示す断
面図である。この実施形態では、支持台１側に軸受け部
分を形成し、この軸受け部分に支軸２ａを挿入して、該
支軸２ａをその軸線方向に摺動可能に支持する。軸受け
部分には、その周囲に支軸２ａの軸線方向に延在するよ
うに第１のソレノイド５を巻回して設ける。また、支軸
２ａには、その上端部に対物レンズ３を保持するレンズ
ホルダ４を固定して設けると共に、上端面には支軸２ａ
の軸線方向に着磁した磁石１０を配設する。なお、この
場合も、支軸２ａ、第１のソレノイド５のそれぞれの中
心軸は、対物レンズ３の光軸方向とほぼ平行となるよう
に構成する。

【００１５】この実施形態においても、第１実施形態と
同様に、対物レンズ３の記録媒体（図示せず）に対する
フォーカシングずれの方向およびそのずれ量に応じて、
第１のソレノイド５に通電すれば、第１のソレノイド５
と磁石１０との間に作用するクーロン力により、対物レ
ンズ３の記録媒体に対するフォーカシング制御を行うこ
とができる。

【００１６】図４は、この発明の第３実施形態を示す断
面図である。この実施形態は、図２に示した第１実施形
態の構成において、レンズホルダ４の軸受け部分に巻回
した第１のソレノイド５の周面と対向するように、支持
台１側に第２の磁石１１を、その着磁方向が支軸２ａの
軸線方向とほぼ直交するように設けたものである。

【００１７】このように第２の磁石１１を設ければ、該
磁石１１から湧き出す磁束は、第１のソレノイド５の通
電電流との間に軸線方向に向けたローレンツ力を生じさ
せるので、図２において説明したクーロン力との併用に
より、フォーカシング方向の駆動力を増大させることが
できる。したがって、第１のソレノイド５への通電電流
が小さくても、十分なフォーカシング制御が可能となる
ので、消費電力をより小さくすることができる。

【００１８】図５は、この発明の第４実施形態を示す断
面図である。この実施形態は、図３に示した第２実施形
態の構成において、支持台１の軸受け部分に巻回した第
１のソレノイド５の周面と対向するように、レンズホル
ダ４に第２の磁石１１を、その着磁方向が支軸２ａの軸
線方向とほぼ直交するように設けたものである。したが
って、この実施形態においても、図４に示した第３実施
形態と同様に、クーロン力とローレンツ力との併用が可
能となり、同様の効果を得ることができる。

【００１９】なお、以上の説明では、第１のソレノイド
５の一方の端面に対向するように磁石１０を配設した
が、両方の端面にそれぞれ対向するように磁石１０を配
設することもできる。例えば、図１（ａ）および（ｂ）
に示した構成に加えて、第１のソレノイド５の他方の端
面にも磁極が対向するように磁石を配設する。この場合
において、第１のソレノイド５の他方の端面に対向する
磁石の極性は、一方の端面側に配設された磁極と同じで
あっても逆であってもよく、磁極の極性の組み合わせに
応じて第１のソレノイド５の動作位置を工夫すればよ
い。

【００２０】例えば、図６に示すように、支軸２ａの両
端面に、同極性の磁極が向き合うように支軸２ａの軸線
方向に着磁した磁石１０をそれぞれ配置する。このよう
にすれば、第１のソレノイド５に通電すると、該第１の
ソレノイド５の両端面には、それぞれ異なる極性の磁極
が生じるので、一方の端面側では対向する磁石１０との
間に互いに引き合うクーロン力が作用し、他方の端面側
では対向する磁石１０との間で互いに反発し合うクーロ
ン力が作用することになり、これら二つの磁石１０に挟
まれた領域において、第１のソレノイド５の端面の極性
に応じた方向の駆動力を生じさせることができる。

【００２１】また、図６において、一方の磁石１０の極
性を反対にしたり、あるいは図７に示すように、支軸２
ａ自体を、その軸線方向に着磁した磁石により形成した
場合には、支軸２ａの両端面は異なる極性の磁極が向き
合うことになるので、一方の端面側で第１のソレノイド
５との間に互いに引き合うクーロン力が作用すれば、他
方の端面側においても第１のソレノイド５との間に互い
に引き合うクーロン力が作用することになって、支軸２
ａの中間部ではクーロン力が釣り合い、中間部を境とす
る一方の側および他方の側で力の方向が逆転することに
なる。したがって、第１のソレノイド５の動作範囲は、
対向する磁極の中間部で区切られる一方の側または他方
の側のどちらかとなる。

【００２２】さらに、磁石１０は、必ずしも支軸２ａの
端面に配設する必要はなく、支軸２ａの途中位置に配設
することもできる。例えば、図８に示すように、支軸２
ａの端部に、支軸２ａの軸線方向に着磁して環状の磁石
１０を配設して、第１のソレノイド５と支軸２ａとを軸
線方向に相対的に駆動するようにすることもできる。こ
の場合においても、環状の磁石１０は、支軸２ａの一方
の端部に限らず、両端部に配設しても良いのは言うまで
もない。

【００２３】図９は、この発明の第５実施形態の要部の
構成を示す断面図である。この実施形態は、上述した実
施形態において、磁石１０に代えて、支軸２ａの外周に
第２のソレノイド５ｃを巻回固定し、この第２のソレノ
イド５ｃに所定の方向に電流を流すことにより、第１の
ソレノイド５の端面に対向する磁極を形成するようにし
たものである。この実施形態においても、上述した実施
形態と同様に、第１のソレノイド５に電流を流すことに
より、該第１のソレノイド５と第２のソレノイド５ｃと
の間にクーロン力が有効に作用するので、第１のソレノ
イド５を流れる全ての電流を駆動力として効率良く利用
することができる。

【００２４】なお、上述した各実施形態の構成、例え
ば、図４や図５に示す構成において、従来と同様にトラ
ッキング用コイル等を追加すれば、対物レンズ３をトラ
ッキング方向にも駆動制御できることは勿論のことであ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜３記載の各発
明によれば、第１のソレノイドを流れる全ての電流を駆
動力として有効に利用できるので、無駄な通電部分がな
く、充分大きな駆動力を得ることができる。したがっ
て、消費電力を抑制でき、装置のランニングコストを低
く抑えることができると共に、ジュール熱による発熱量
も少なくなることから、装置全体を高い環境温度に晒す
ことなく、対物レンズを効率良くフォーカシング方向に
駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る対物レンズ駆動装置の原理的構
成を示す斜視図および断面図である。

【図２】この発明の第１実施形態を示す断面図である。

【図３】同じく、第２実施形態を示す断面図である。

【図４】同じく、第３実施形態を示す断面図である。

【図５】同じく、第４実施形態を示す断面図である。

【図６】この発明の変形例を説明するための図である。

【図７】同じく、他の変形例を説明するための図であ
る。

【図８】同じく、さらに他の変形例を説明するための図
である。

【図９】この発明の第５実施形態の要部の構成を示す断
面図である。

【図１０】従来の光ヘッド用対物レンズ駆動装置の構成
を示す分解斜視図である。

【図１１】同じく、一部断面正面図である。

【符号の説明】

１ 支持台 ２ａ 支軸 ３ 対物レンズ ４ レンズホルダ ５ 第１のソレノイド ５ｃ 第２のソレノイド １０ 磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズのフォーカシング方向に軸線
   が延在する支軸をガイドとして、前記対物レンズを少な
   くとも前記支軸の軸線方向に駆動するようにした光ヘッ
   ド用対物レンズ駆動装置において、 前記支軸と軸線がほぼ一致する第１のソレノイドと、該
   第１のソレノイドの端面に対向する磁極とを有すること
   を特徴とする光ヘッド用対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記磁極は、前記支軸の軸線方向に着磁
   した磁石よりなることを特徴とする請求項１記載の光ヘ
   ッド用対物レンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記磁極は、前記支軸と軸線がほぼ一致
   する第２のソレノイドよりなることを特徴とする請求項
   １記載の光ヘッド用対物レンズ駆動装置。