JP2004110891A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの外形寸法をさほど変更することなく、簡素な構成の追加にて、フォーカシングコイルおよびチルトコイルに対し、安定かつ効率的に磁束を印加し得るピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】コイルホルダー６００にフォーカシングコイル５００、トラッキングコイル７０１、７０２の他、裏側にチルトコイル８０１、８０２を配する。そして、各コイルの交差部を、マグネット１３とヨーク１４の間のエアギャップに介挿せしめる。マグネット１３は、上下端部分が中央部に比べ幅広になるよう形成されている。これにより、磁束密度のピークをフォーカシングコイル５００とチルトコイル８０１、８０２の高さに位置付けることができ、もって、安定した磁束をフォーカシングコイル５００とチルトコイル８０１、８０２に供給することができる。
【選択図】　　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズを少なくともフォーカス方向およびチルト方向に駆動制御する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップ装置には、通常、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動制御するためのアクチュエータが配備されている。しかし、近年の記録媒体の高密度化によって、ＮＡ（開口数）の大きい対物レンズが用いられるようになったため、対物レンズの光軸とディスク面との傾きを調整するチルト補正機構が配されるようになった。ＮＡの大きな対物レンズを用いた場合、僅かなディスク面の傾きによっても、記録・再生特性の劣化が顕著となる。チルト補正機構は、対物レンズの光軸をディスク径方向に傾けることによって、光軸が常にディスク面に垂直となるように制御するものである。
【０００３】
かかるチルト補正機構を有する光ピックアップ装置として、たとえば特開２０００−２２２７５４号公報に記載のものが公知である。かかるピックアップ装置は、対物レンズ保持体を弾性支持する支持部材を、カム機構や圧電素子によって変位させることによって、対物レンズの光軸を調整するものである。その他、光ピックアップ装置を摺動支持するシャフトの一端を変位させることによって、対物レンズの光軸を調整するものも公知となっている。かかる場合においても、シャフトの駆動手段として、カム機構が用いられている。
【０００４】
ところが、これらのチルト補正機構は、何れも支持体またはピックアップ支持シャフトをカム等によって変位させるものであるから、大掛かりな機構が必要となり、このため、装置本体の省スペース化、小型・低コスト化を阻害する結果を招くこととなっていた。加えて、カム機構による駆動の場合には、メカ的な駆動であるがために、高精度の光軸補正が困難になるとの問題も生じていた。
【０００５】
そこで、最近では、対物レンズ保持体に、フォーカス制御およびトラッキング制御用のコイルの他、チルト制御用のコイルを配し、このコイルと磁気回路との間の電磁駆動力によって、対物レンズ保持体をチルト方向に駆動制御するものが開発されている。かかる構成によれば、磁気回路を各コイルに対し共用することができ、もって、ピックアップ装置の小型化をさほど阻害することなく、円滑かつ高精度のチルト制御を実現できる。
【０００６】
かかるアクチュエータにおけるコイルと磁気回路の構成例を、図１（ｂ）に示す。同図に示す如く、かかるアクチュエータでは、直方体のマグネットがＵ字上のヨークに保持されており、マグネット間のエアギャップに１つのフォーカシングコイルと２つのチルトコイルが介挿されている。
【０００７】
なお、同図において、２つのチルトコイルは、その巻き方向が互いに相反している。また、同図では、便宜上、トラッキングコイルの図示を省略している。
【０００８】
しかして、フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を印加することにより、対物レンズ保持体をフォーカス方向に駆動することができる。また、２つのチルトコイルにチルト制御信号を印加することにより、対物レンズ保持体をチルト方向に駆動することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるアクチュエータでは、従来のフォーカス制御およびトラッキング制御のみを行うための磁気回路がそのまま採用されているため、エアギャップに生じている磁束をフォーカシングコイルおよびチルトコイルに安定かつ効率的に供給できない。
【００１０】
図１（ｂ）に示す如く、フォーカシングコイルおよびトラッキングコイルは上下２段に配置されているが、このように両コイルを配置すると、各コイルはそれぞれマグネットの上下端近傍、すなわち磁束密度が急激に小さくなる位置の近傍に位置付けられることとなる。
【００１１】
かかる状態にて対物レンズ保持体がフォーカス方向に駆動されると、フォーカシングコイルおよびチルトコイルに印加される磁束密度が、対物レンズ保持体の変位に応じて大きく変化する。かかる不安定な磁束の印加は、各コイルに発生する駆動力にばらつきを生ぜしめる結果となる。このため、安定した駆動力を対物レンズ保持体に付与できず、よって、円滑かつ高精度のチルト制御およびフォーカス制御を実現できないとの問題が生じる。
【００１２】
かかる問題は、マグネットを上下方向にさらに延伸させ、安定した磁束の範囲内で対物レンズ保持体を駆動させるようにすることによって解決できる。しかしながら、このようにマグネットを上下方向に大きくすると、その分、ピックアップ装置の寸法が大きくなり、小型・省スペース化を阻害する結果となってしまう。
【００１３】
上記問題は、従来の磁気回路とほぼ同様の外形寸法にて解決するのが好ましい。また、従来に比べて構成が複雑となることなく、簡素な構成の追加にて実現できるのが望ましい。
【００１４】
そこで、本発明は、アクチュエータの外形寸法をさほど変更することなく、簡素な構成の追加にて、フォーカシングコイルおよびチルトコイルに対し、安定かつ効率的に磁束を印加し得るピックアップ装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁気回路を構成するマグネットおよび／もしくはヨークの形状を改良することにより、フォーカシングコイルおよびチルトコイルに対し、安定かつ効率的に磁束を印加するものである。
【００１６】
各請求項に係る発明は、それぞれ以下の特徴を有する。
【００１７】
請求項１の発明は、可動部側のコイル保持体に配されたコイルと、基体側に配された磁気回路との間の電磁駆動力によって対物レンズを駆動制御する光ピックアップ装置において、前記コイル保持体に少なくともフォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルを上下に並ぶように配すると共に、前記磁気回路のエアギャップ中に前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルが介挿されるように前記コイル保持体を基体に支持せしめ、さらに、前記磁気回路を構成する磁石および／若しくはヨークの形状を、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルに対応する高さ位置の磁束密度がその他の高さ位置の磁束密度に比べて高くなるような形状としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記磁石および／若しくはヨークの形状は、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルに対向する部分の面積がその他の部分の面積に比べて大きくなるような形状とされていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、前記磁石および／若しくはヨークの形状は、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルに対向する部分の厚みがその他の部分の厚みに比べて大きくなるような形状とされていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１から３の何れかに記載の光ピックアップ装置において、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルは、前記コイル保持体が中立位置近傍にあるときに、前記磁石および／若しくはヨークに対向する部分の中央部が前記磁束密度の２つのピーク位置近傍に位置するように、前記コイル保持体に配されていることを特徴とする。
【００２１】
なお、上記において、「中立位置」とは、コイル保持体のフォーカス方向における変位中心を意味するものであって、たとえば、起動時のプリセット信号がフォーカシング制御コイルに印加された際に、コイル保持体が自重に抗して位置付けられる位置のことである。
【００２２】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００２３】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、実施の形態に係る磁気回路と上記従来の磁気回路における磁束密度の分布について、図１ないし図４を参照して説明する。
【００２６】
図１（ａ）は、実施の形態に係る磁気回路と当該磁気回路のエアギャップに介挿された状態のフォーカシングコイルおよびチルトコイルの配置を示す図、図１（ｂ）は、上記従来例に係る磁気回路と当該磁気回路のエアギャップに介挿された状態のフォーカシングコイルおよびチルトコイルの配置を示す図である。
【００２７】
図１（ａ）に示す如く、実施形態に係る磁気回路のマグネットは、中央部が上下端よりも狭くなるよう形成されている。ここで、同図（ａ）のマグネットと同図（ｂ）のマグネットは、上下方向の寸法および厚みが同一とされている。また、両マグネットの上下端部分の幅寸法も同一とされており、上記の如く中央部の幅寸法が狭くなっている点のみ、両マグネットは相違している。
【００２８】
図２に、上記２つの磁気回路におけるマグネットの磁束密度を示す。同図（ａ）は従来の磁気回路におけるエアギャップ内の磁束密度の分布（シミュレーション）、同図（ｂ）は本実施の形態の磁気回路におけるエアギャップ内の磁束密度の分布（シミュレーション）を模式的に示した図である。
【００２９】
両図とも、エアギャップ間の中間位置における高さ方向と幅方向の磁束密度の分布を示している。なお、同図では、網掛けの濃淡によって磁束密度の強弱を示している（網掛けが濃いほど磁束密度が高い）。また、同図の境界線は便宜上示したもので、実際は、各区間ないし境界線部分も、濃い部分の中心から薄い部分にかけて、磁束密度が次第に強弱している。
【００３０】
同図に示す如く、従来例に係る直方体マグネットでは、その中央部に、磁束密度のピークが存在する。他方、実施の形態に係るマグネットでは、上下端の幅広部分に、磁束密度のピークが存在する。
【００３１】
図３は、上記２つの磁束密度の分布をグラフ化したもの。同図の縦軸は、マグネットの最下端位置をゼロとしている。また、当該グラフは、マグネットの幅方向の中央位置のおけるエアギャップ中間位置の磁束密度の分布を示したものである。
【００３２】
同図に示す如く、実施の形態に係るマグネットでは、上下端部分に磁束密度のピークがある。そのため、上下端部分で高さ方向に位置が変位しても、磁束密度の変化量はそれほど大きくはならない。これに対し、従来例に係るマグネットでは、中央部分にピークがあり、上下端部分における磁束密度の変化が急峻なため、上下端部分で高さ方向に位置が変位すると、磁束密度の変化量が大きくはなる。
【００３３】
本実施の形態では、図４に示す如く、レンズホルダー（対物レンズ保持体）が中立位置にあるときに、フォーカシングコイルとチルトコイルがマグネットの幅広部分のほぼ中央部に位置するように、レンズホルダーと磁気回路の配置を調整する。これにより、フォーカス制御時にレンズホルダーをフォーカシング方向に変位させた場合においても、安定した磁束をフォーカシングコイルとチルトコイルに供給することができ、もって、駆動力のバラツキを抑えた安定したフォーカス制御およびチルト制御を実現できる。
【００３４】
次に、上記実施の形態を具体化した実施例について、図５〜図１０を参照して説明する。
【００３５】
まず、図５に、本実施例のコイルアセンブリ１１を示す。図示の如く、コイルアセンブリ１１は、コイルホルダー６００と、フォーカシングコイル５００と、２つのトラッキングコイル７０１、７０２と、２つのチルトコイル８０１、８０２から構成されている。なお、図において、各コイルに付された実線矢印は、各コイルの巻き方向を示すものである。
【００３６】
図６にコイルホルダー６００の形状を示す。コイルホルダー６００の周縁には突条部６０１が形成されており、さらにこの突条部６０１には２つの突部６０２が形成されている。これら突条部６０１と突部６０２は、フォーカシングコイル５００とトラッキングコイル７０１、７０２をコイルホルダー６００に装着するためのものである。また、コイルホルダー６００の中央部には２つの開口部６０３が形成されている。かかる開口部６０３は、マグネットおよびヨークを挿入するためのものである。さらにコイルホルダー６００の裏側には、２対の爪部６０４が形成されている。かかる爪部６０４はチルトコイル８０１、８０２を装着するためのものである。
【００３７】
上記フォーカシングコイル５００は、その内周枠がコイルホルダー６００の外周より少許だけ大きくなるように、コイルホルダー６００の外周形状と同様の形状で巻回された後、樹脂によって固められる。しかる後、上方から突条部６０１に当接するまでコイルホルダー６００に嵌め込まれ、接着剤で固着される。
【００３８】
上記トラッキングコイル７０１、７０２は、その内周枠が突部６０２の外周より少許だけ大きくなるように、突部６０２の外周形状と同様の形状で巻回された後、樹脂によって固められる。しかる後、側方から突部６０２に嵌め込まれ、接着剤で固着される。
【００３９】
上記チルトコイル８０１、８０２は、その内周枠が一対の爪部６０４に当接するような寸法にて巻回された後、樹脂によって固められる。しかる後、下方から爪部６０４に嵌め込まれ、接着剤で固着される。
【００４０】
しかして、フォーカシングコイル５００、トラッキングコイル７０１、７０２およびチルトコイル８０１、８０２が、コイルホルダー６００に装着される。かかる装着状態においては、フォーカシングコイル５００と２つのチルトコイル８０１、８０２がフォーカス方向に２段重ねとなった状態でコイルホルダー６００に配される。また、２つのトラッキングコイル７０１、７０２のうち、辺７０１ａ、辺７０２ａの部分（図５参照）がフォーカシングコイル５００とチルトコイル８０１、８０２と垂直に交差する状態となる。しかして、開口部６０３にマグネットおよびヨークを挿入すれば、当該交差部分において、フォーカシングコイル５００、トラッキングコイル７０１、７０２およびチルトコイル８０１、８０２に対し同時に磁界を印加できるようになる。
【００４１】
図７にレンズホルダー１５の構成を示す。レンズホルダー１５には、側縁部に２つの支持部１５１が形成されている。かかる支持部１５１には３つの孔が形成されており、かかる孔にワイヤーを挿入するとによって、レンズホルダー１５がワイヤーに弾性支持される。また、レンズホルダー１５にはコイル装着部（開口）１５２が形成されており、かかるコイル装着部１５２に上記コイルアセンブリ１１が嵌め込まれ接着剤にて固着される。
【００４２】
また、レンズホルダー１５には、２つの挿通口１５３が形成されている。かかる挿通口１５３は、マグネットとヨークを挿入するためのものである。かかる挿通口１５３とコイル装着部１５２の間には切欠部１５４が形成されている。また、レンズホルダー１５５の側面には２つの開口部１５５が形成されている。かかる切欠部１５４と開口部１５５は、磁気回路の磁界を安定なものとするためのものである。
【００４３】
さらに、レンズホルダー１５には、鍔部１５６が形成されており、かかる鍔部１５６には開口１５７が形成される。かかる開口１５７には、対物レンズ１６が嵌着される。
【００４４】
図８に、対物レンズ駆動アクチュエータのアセンブル状態を示す。フレーム１２には、橋部１２ａと突板１２ｂが形成されている。このうち橋部１２ａにはヨーク１４が下方から接着され、また、突板１２ｂにはワイヤーガード１７が側方から固着される。さらに、橋部１２ａに接着されたヨーク１４の背面に、もう一つのヨーク１４が接着される。これら各ヨーク１４にはマグネット１３が接着されており、これにより磁気回路が形成される。なお、マグネット１３は、図９に示す如く、中央部よりも上下端が広くなるよう形成されている。
【００４５】
このようにしてフレーム１２にヨーク１４とワイヤーガード１７を装着した後、レンズホルダー１５とコイルアセンブリ１１を装着する。まず、コイルアセンブリ１１をレンズホルダー１５のコイル装着部１５２に装着する。しかる後、２つのマグネット１３の間またはマグネット３とヨーク１４の間のエアギャップにコイルアセンブリ１１が介挿されるようにして、レンズホルダー１５をフレーム１２に配置する。そして、ワイヤーガード１７の６つの孔とレンズホルダー１５の支持部１５１の６つの孔にワイヤーを挿入し、挿入部分を固着する。しかして、対物レンズ駆動アクチュエータのアセンブルが完了する。
【００４６】
図１０に、アセンブルされた上記対物レンズ駆動アクチュエータの構造を示す。
【００４７】
レンズホルダー１５は、図１０に示す如く、６本のワイヤー１８に支持される。ここで、支持ワイヤー１８を６本としたのは、かかるワイヤーによって各コイルに対しフォーカス制御信号、トラッキング制御信号およびチルトエラー信号を供給するためである。
【００４８】
ここで、レンズホルダー１５に装着された２つのトラッキングコイル７０１、７０２は、ワイヤー１８から給電されるトラッキング制御信号が共に流通するように、それぞれの端部が繋がっている。すなわち、図５において、それぞれのトラッキングコイル７０１、７０２には、同図の実線矢印の方向（コイル巻回方向）にトラッキングエラー信号が流通するように各コイルの端部が繋がっている。このようにすれば、図９の磁気回路によって印加される磁界との電磁作用によって、各トラッキングコイル７０１、７０２に同一方向（トラッキング方向）の駆動力が生じるようになり、また、トラッキングエラー信号の極性に応じて、駆動方向を適宜反転させることができるようになる。
【００４９】
また、レンズホルダー１５に装着された２つのチルトコイル８０１、８０２も同様に、ワイヤー１８から給電されるチルト制御信号が共に流通するように、それぞれの端部が繋がっている。すなわち、図５において、それぞれのチルトコイル８０１、８０２には、同図の実線矢印の方向（コイル巻回方向）にチルトエラー信号が流通するように、各コイルの端部が繋がっている。このようにすれば、図９の磁気回路によって印加される磁界との電磁作用によって、チルトコイル８０１とチルトコイル８０２にそれぞれ相反する方向の駆動力生じるようになり、これにより、レンズホルダー１５をチルト方向に回転させることができるようになる。そして、チルトエラー信号の極性に応じて、かかる回転方向を適宜変更させることができるようになる。
【００５０】
なお、図１０からも分かるとおり、磁気回路のエアギャップにはレンズホルダー１５の切欠部１５４と開口部１５５が配置されている。また、かかる切欠部１５４と開口部１５５に臨むようにして、フォーカシングコイル５００、トラッキングコイル７０１、７０２およびチルトコイル８０１、８０２が配置される。したがって、レンズホルダー１５の変位によって各コイルに印加される磁界が遮られることはなく、常に一定の磁界を各コイルに印加することができるようになる。
【００５１】
ここで、フォーカシングコイル５００とチルトコイル８０１、８０２は、上記図４に示す如く、レンズホルダー１５が中立位置にあるときに、その中央部がマグネットの幅広部分の中央部に位置するように、位置調整されている。これにより、フォーカス制御時にレンズホルダーをフォーカシング方向に変位させた場合においても、安定した磁束をフォーカシングコイルとチルトコイルに供給することができ、もって、駆動力のバラツキを抑えた安定したフォーカス制御およびチルト制御が実現できることとなる。
【００５２】
なお、上記実施の形態では、対物レンズ駆動アクチュエータのみを説明したが、ピックアップ装置に必要なその他の構成、たとえば、光学系や光検出器、エラー信号生成回路（チルトエラー信号生成用のものを含む）等は、従来周知のものをそのまま採用すればよい。これらの構成は、周知であるので、その説明を省略する。
【００５３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。たとえば、上記実施の形態では、マグネットの形状を変更したが、図１１に示す如くヨークの形状を、中央部よりも上下端部分の幅寸法が大きくなるように変更しても、上記と同様の効果が得られる。もちろん、マグネットとヨークの両方の形状を、中央部よりも上下端部分の幅寸法が大きくなるように変更しても良い。
【００５４】
また、上記実施の形態では、マグネットまたはヨークの形状を幅方向に変更するものであったが、厚み方向に変更しても同様の効果を得ることができる。すなわち、マグネットまたはヨークの厚み寸法を、中央部よりも上下端部分が大きくなるように変更する。もちろん、幅方向と厚み方向の両方を、中央部よりも上下端部分が大きくなるように変更しても良い。
【００５５】
その他、アクチュエータ各部の配置、寸法、組立て手順および固着方法も、上記実施の形態に制限されることなく適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００５６】
本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、フォーカス制御時等に対物レンズ保持体をフォーカシング方向に変位させた場合においても、安定した磁束をフォーカシングコイルとチルトコイルに供給することができ、もって、駆動力のバラツキを抑えた安定したフォーカス制御およびチルト制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る磁気回路と従来の磁気回路の対比図
【図２】これら両磁気回路における磁束密度分布の対比図
【図３】これら両磁気回路における磁束密度分布の対比図（グラフ）
【図４】実施の形態に係る磁気回路のコイル配置状態を示した図
【図５】実施例に係るコイルアセンブリの外観を示す図
【図６】実施例に係るコイルホルダーの外観を示す図
【図７】実施例に係るレンズホルダーの外観を示す図
【図８】実施例に係るアクチュエータの外観を示す図
【図９】実施例に係る磁気回路の概観を示す図
【図１０】実施例に係るアクチュエータの外観を示す図
【図１１】他の実施例に係るアクチュエータの上面図および断面図
【符号の説明】
１１　コイルアセンブリ（可動部）
１２　フレーム（基体）
１３　マグネット
１４　ヨーク
１５　レンズホルダー（可動部）
１６　対物レンズ
５００　フォーカシングコイル
６００　コイルホルダー
７０１　トラッキングコイル
７０２　トラッキングコイル
８０１　チルトコイル
８０２　チルトコイル

Claims (4)

1. 可動部側のコイル保持体に配されたコイルと、基体側に配された磁気回路との間の電磁駆動力によって対物レンズを駆動制御する光ピックアップ装置において、
   前記コイル保持体に少なくともフォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルを上下に並ぶように配すると共に、
   前記磁気回路のエアギャップ中に前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルが介挿されるように前記コイル保持体を基体に支持せしめ、
   さらに、前記磁気回路を構成する磁石および／若しくはヨークの形状を、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルに対応する高さ位置の磁束密度がその他の高さ位置の磁束密度に比べて高くなるような形状とした、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１において、
   前記磁石および／若しくはヨークの形状は、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルに対向する部分の面積がその他の部分の面積に比べて大きくなるような形状とされている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項１または２において、
   前記磁石および／若しくはヨークの形状は、前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルに対向する部分の厚みがその他の部分の厚みに比べて大きくなるような形状とされている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項１から３の何れかにおいて、
   前記フォーカス制御用コイルおよびチルト制御用コイルは、前記コイル保持体が中立位置にあるときに、前記磁石および／若しくはヨークに対向する部分の中央部が前記磁束密度の２つのピーク位置近傍に位置するように、前記コイル保持体に配されている、
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。

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