JP3733183B2

JP3733183B2 - Objective lens drive

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Publication number: JP3733183B2
Application number: JP26865996A
Authority: JP
Inventors: 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JPH10116431A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、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等の光記録媒体に対して、情報を少なくとも記録又は再生する情報記録再生装置に用いる対物レンズ駆動装置に関し、特に対物レンズの光軸の傾きを補正する対物レンズ駆動装置である。
【０００２】
【従来の技術】
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等の光記録媒体に対して、情報を少なくとも記録又は再生する情報記録再生装置は、対物レンズを介して光記録媒体にビームスポットを照射して再生信号、記録信号を得るようになっている。
この場合、対物レンズの光軸が光記録媒体の記録再生面に対して傾いていると光学的な収差が生じクロストークやジッターが増大し、再生信号が劣化することがある。また、記録時に記録信号が劣化し、ピット形成にミスを生じてしまうことがある。
【０００３】
この問題を解決するため、特開平７−６５３９７号公報では以下のような対物レンズ駆動装置が提案されている。図１７、図１８に示すように、対物レンズホルダ１００の上端に対物レンズ１０１を設け、対物レンズホルダ１００の側面にチルトコイル１０２ａ〜１０２ｄを取り付けている。
また、基台１０３に、磁石１０４ａ，１０４ｂと、Ｕ字型ヨーク１０５ａ，１０５ｂと、対物レンズ１０１を傾動自在に支持する支持材１０６ａ〜１０６ｄを取り付けている。対物レンズ１０１から照射されるビーム光軸と光ディスクの記録面との傾きは、径方向傾き検出器１０７ａ，１０７ｂとで検出される。
【０００４】
そして、傾き検出器１０７ａ，１０７ｂの誤差信号に基づき、チルトコイル１０２ａ〜１０２ｄに通電し、対物レンズ１０１の光軸を高速で補正するようになっている。
この場合、チルトコイル１０２ａ〜１０２ｄに有効な力が発生するのは、各チルトコイル１０２ａ〜１０２ｄの上側の辺１０２ａ−１，１０２ｂ−１，１０２ｃ−１，１０２ｄ−１である。そして、径方向傾き（ｙ軸周り）矢印Ａの方向に傾ける時は、図１８に示すように各チルトコイル１０２ａ〜１０２ｄに矢印ｉ１〜ｉ４方向に電流を流し、各チルトコイル１０２ａ〜１０２ｄに矢印Ｆ１〜Ｆ４の力を発生させ、対物レンズホルダ１００及び対物レンズ１０１をｙ軸周りに傾ける。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１７に示す対物レンズ駆動装置は、各チルトコイル１０２ａ〜１０２ｄの隣り合う辺１０２ａ−２，１０２ｂ−２，１０２ｃ−２，１０２ｄ−２（図１８）は、磁石１０４ａ，１０４ｂの中心寄りに位置し、その辺に作用する磁束密度は高い。したがって、辺１０２ａ−２，１０２ｂ−２，１０２ｃ−２，１０２ｄ−２には、矢印ｆ（１），ｆ（２），ｆ（３），ｆ（４）の力が発生する（図１８）。
ところが、このｆ（１），ｆ（２），ｆ（３），ｆ（４）の力は、全て同じ方向（ｘ方向）であるため、対物レンズの傾き補正の際、対物レンズホルダ１００及び対物レンズ１０１はｙ軸周りに傾くと同時にｘ方向に移動してしまう。そのため、トラッキング方向の外乱が増え、サーボの安定性が低くなるという不具合がある。
【０００６】
本発明は、前記不具合を解決すべく提案されるもので、対物レンズの傾き補正を行っても、対物レンズの光スポットが移動せず、適正な記録信号、再生信号を得られる対物レンズ駆動装置を提供することを目的としたものである。
【０００７】
本発明では、対物レンズを保持したホルダにチルトコイルを固定して、前記チルトコイルの第１コイル部と第２コイル部とに磁束を差し向けることにより、前記対物レンズを前記対物レンズの光軸に直交する仮想直線の周りを変位させるようにした対物レンズ駆動装置において、前記仮想直線の方向に向かって見た状態において、前記第１コイル部のコイル導線の方向と前記第２コイル部のコイル導線の方向とは、共に前記光軸に対して傾斜しかつ互いにほぼ平行である対物レンズ駆動装置とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明していく。図１〜図７は、第１の実施の実施の形態を示したもので、光磁気ディスクを記録媒体とする情報記録再生装置の対物レンズ駆動装置を示している。なお、図中の座標軸のうち、Ｘ方向はトラッキング方向（記録トラックの法線方向、アクセス方向）を、Ｙ方向はタンジェンシャル方向（記録トラックの接線方向）を、Ｚ方向はフォーカシング方向（記録媒体面に垂直方向、対物レンズの光軸方向）を示している。
【００１１】
図１に示すように、ホルダ１の中央に貫通孔が開けられそこに対物レンズ２を固着してある。ホルダ１のＺ（＋）側の対物レンズ２の周囲には溝が形成され、そこに四角状に巻回されたフォーカスコイル３が固着されている。ホルダ１のＹ方向両側には、巻回されたトラッキングコイル４が２個づつ計４個が、フォーカスコイル３の外側に固着されている。
また、トラッキングコイル４の外側には、巻回された２個のチルトコイル５，６（図５）が固着されている。このチルトコイルは、図７に示すように並行四辺形形状を呈している。
そして、前記ホルダ１、対物レンズ２、フォーカスコイル３、トラッキングコイル４、チルトコイル５，６とで可動部７を形成している。
【００１２】
さらに、マグネット８，９が、チルトコイル５，６と対向するようにベース１０に配設固定され、マグネット８，９の背面にはヨーク１１，１２が固着され、磁束発生手段を形成している。なお、２つのマグネット８，９は、図１に示すように同極が向かい合うように着磁されている。
また、フォーカスコイル３は、そのＺ方向の中心位置がマグネット８，９のＺ方向の中心位置と一致している。チルトコイル５，６は、その有効辺である斜めの辺５ａ，５ｃ，６ａ，６ｃ（第１の部分）がマグネット８，９と対向し、有効磁界中に位置している。なお、本実施の形態における有効磁界は、マグネット８，９に面する空間に発生している（図５）。
また、チルトコイル５，６の他の辺、つまり上辺５ｂ，６ｂ及び下辺５ｄ，６ｄ（第２の部分）は、マグネット８，９の外周と同程度の位置、つまり磁束密度がマグネット８，９の中央部に比較してかなり低い所に位置している（図７）。つまり、チルトコイル５，６の斜め辺５ａ，５ｃ，６ａ，６ｃは、上辺５ｂ，６ｂ及び５ｄ，６ｄよりも磁束密度の高い所に位置している。
【００１３】
さらに、ホルダ１のＸ方向両側に突起部１３ａが設けられ、この突起部１３ａのＺ方向両側に後述するバネ１４，１５の一端が固定されている（図１）。
このバネ１４，１５は、それぞれ２枚のバネ部材１４ａ，１４ｂと１５ａ，１５ｂを０．５〜２ｍｍ程度の間隔を保持して上下に組み合わせてなる。また、Ｙ方向両側近傍に細幅の撓み部１４ａ−１，１４ｂ−１，１５ａ−１，１５ｂ−１が形成され、それぞれの撓み部の間は幅方向（Ｘ方向）側部片側を直角に折り曲げた折り曲げ部１４ｂ−２，１５ｂ−２（図１において他の折り曲げ部は隠れている）が形成されている。
なお、バネ１５（バネ１４についても同様）の上下に形成された撓み部１５ａ−１，１５ｂ−１は、図３に示すようにＸ方向にわずかにずらして形成されている。
【００１４】
図２は、板バネ１５の断面図であるが、図示のように折り曲げ部１５ａ−２，１５ｂ−２が相互に対向するように組付けられ、略横長の長方形を呈している。そして、バネ部材１５ａと１５ｂで形成された空間の全域には、シリコーンゲル、シリコーングリス等のダンピング材２０が注入されている。
また、図１に示すように板バネ１４，１５の他端は、ベース１０のＹ（＋）側に固定されている固定部材１９に固定されている。そして、対物レンズ２の移動に伴い板バネ１４，１５は、図３に示すように変形する。なお、図３（ａ）は変形前を示し、図３（ｂ）は変形後を示している。
【００１５】
次に、対物レンズ２のＮＰ（ノーダルポイント）と、可動部７の重心Ｇ、支持中心Ｓとの関係を説明する。図４は、図１中の対物レンズ２の中心を、Ｘ−Ｚ平面に平行なＡ−Ａ面でカットし、それをＹ（−）側から見た概略断面図であるが対物レンズ２のＮＰと可動部７の重心Ｇは一致している。なお、対物レンズ２のＮＰと可動部７の重心Ｇは、Ｘ方向から見ても一致している。
【００１６】
また、本実施の形態の対物レンズ２は、平行光を入射させてディスク２１上に集光させる無限光学系であるので、ＮＰは対物レンズ２の後ろ側（ディスク２１側）主点Ｈｏと一致している。さらに、可動部７を支持している４本の板バネの可動部７側の４つの撓み部１４ａ−１，１４ｂ−１，１５ａ−１，１５ｂ−１の中点、すなわち支持中心Ｓも対物レンズ２のＮＰに一致させている。なお、支持中心Ｓとは、板バネ１４，１５の延在方向に平行な軸を想定し、その軸の周りに回転モーメントを可動部７に加えた際の可動部７の回動中心を示している。
また、本実施の形態では、４本の板バネの剛性を同じにしたので、支持中心Ｓは４つの撓み部１４ａ−１，１４ｂ−１，１５ａ−１，１５ｂ−１の中点となり４本の板バネの剛性を部分的に変えると、支持中心Ｓは４つの撓み部１４ａ−１，１４ｂ−１，１５ａ−１，１５ｂ−１の中点からずれる。
【００１７】
次に、可動部７の駆動力を図５により説明する。ここでは、各コイルを線図で表している。フォーカスコイル３に所定の電流を流すと、マグネットに対向した２辺３ａにフォーカス方向の力が発生し、可動部７をフォーカス方向に駆動させる。
また４つのトラッキングコイル４に所定の電流を流すと、４つの内側の辺４ａにトラッキング方向の力が発生し、可動部７をトラッキング方向に駆動させる。
【００１８】
次に、図７によりチルトコイル５について説明する。前記したように、チルトコイル５は平行四辺形を呈しており、その上辺５ｂと下辺５ｄ（第２の部分）はマグネット８の外形と同程度、斜めの辺５ａと５ｃ（第１の部分）はマグネット６のコーナーとＸ方向の中点を結ぶような辺となっている。そして、斜め辺５ａと５ｃは、Ｙ方向から見て重心Ｇ、支持中心Ｓ、ノーダルポイントＮＰから離間されている。
また、チルトコイル５の中点は、Ｙ方向から見て重心Ｇ、支持中心Ｓ、ノーダルポイントＮＰ、マグネット８の中心（磁気ギャップの中心、磁束密度分布の中心）と一致している。なお、もう一方のチルトコイル６についても同様であると同時に、２つのチルトコイル５，６は図５に示すように斜めの辺が相互に逆向きとなるようになっている。
【００１９】
そこでチルトコイル５に所定の電流を流すと、２つの斜めの辺５ａと５ｃに図７に示すような平行で逆向きの力F_1,F₃が発生する。この場合、チルトコイル５の中点がマグネット８の中心と一致しているので、力F_1,F₃の絶対値は等しい。そして、この力F_1,F₃は重心Ｇ（つまり支持中心Ｓ、ノーダルポイントＮＰ）に関してＹ軸周りのトルクを与え、可動部７を重心Ｇを中心としてＹ軸周り回動させる。なお、この力F_1,F₃は大きさが同じで平行で向きが逆なので、可動部７をＸ方向、Ｚ方向に移動させない。
【００２０】
さらにF_1,F₃をＸ成分、Ｚ成分に分解してみると、Ｚ成分は可動部７を回動させ、Ｘ成分はＸ方向逆向きで同じ大きさであるのでキャンセルし合う。上辺５ｂと下辺５ｄには図７に示すような矢印方向の力が発生し、可動部７をＹ軸周りで前記と逆方向に回動させるトルクを発生させる。したがって、上辺５ｂと下辺５ｄに発生する力により可動部７をＸ、Ｙ、Ｚの各方向に移動させることはない。また、上辺５ｂと下辺５ｄはマグネット８の周辺部、つまり磁気ギャップの周辺部で磁束密度の非常に弱い所に位置しているので、その力は弱く無視できる程度のものである。
なお、チルトコイル６に所定の電流を流した場合も、前記したチルトコイル５の場合と同様な作用により可動部７をＸ、Ｙ、Ｚの各方向に移動させることはない。したがって、チルトコイル５，６に電流を流して可動部７を回動させても、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に移動させることはない。
【００２１】
さらに、可動部７をＹ軸周りに回動駆動させる場合、Ｙ軸周りの共振周波数より低い周波数では、可動部７はほぼ支持中心Ｓを中心として回転する。一方、Ｙ軸周りの共振周波数より高い周波数では、可動部７はほぼその重心Ｇを中心として回動する。そして、本実施の形態では、対物レンズ２のＮＰ、可動部７の重心Ｇ、支持中心Ｓを一致させているので、可動部７をＹ軸周りに回動させても対物レンズ２のスポット位置はずれない。
以下、図６を参照しながら一層詳細に説明する。なお、図６（ａ）は、可動部の重心Ｇと対物レンズのＮＰがずれた従来の状態を示したもので、図６（ｂ）は、本実施例の状態を示したものである。
【００２２】
図６（ａ）では、可動部７−１が自身の重心Ｇを中心としてＹ軸周りにθ回動した場合、対物レンズ２のＮＰはＸ方向にｍだけ移動する（２−１）。つまり、可動部７−１の重心Ｇから対物レンズ２のＮＰの距離をｌとすると、スポットＯの移動量ｍは、
ｍ＝ｌ・θ
となる。これに対して本実施の形態の図６（ｂ）では可動部７の重心Ｇと対物レンズ２のＮＰを一致させているので、可動部７が傾いて対物レンズ２が傾いたとしても、可動部７はＮＰを中心に回動することになる。したがって、ｌ＝０となり、
ｍ＝ｌ・θ＝０
となり、スポットＯは対物レンズ２が傾いたとしても、Ｘ方向にずれない。したがって、対物レンズ２をＹ軸周りに傾けてもトラッキング方向の外乱とならない。また、可動部７が支持中心Ｓを中心に回転しても、同様にスポットＯは対物レンズ２が傾いたとしても、Ｘ方向にずれない。このように、本実施の形態では、可動部７を傾けてもスポットが移動することはない。
【００２３】
以上のごとく、第１の実施の形態によれば、チルトコイル５，６の有効辺以外の辺を磁気ギャップ周辺部の磁束密度の低い所に位置させたので、チルトコイルに電流を流しても、可動部７をトラッキング方向等の他の方向に移動させる力が発生しない。したがって、トラッキング方向、フォーカス方向、タンジェンシャル方向に外乱が増えず、安定したサーボ、適正な記録再生信号を実現できる。
また、チルトコイルは片側の磁気ギャップに１つと少なくてよく、構成の簡素化、低コストを実現できる。
【００２４】
また、ホルダ１に固着するフォーカスコイル３及びトラッキングコイル４のそれぞれの重心を対物レンズ２のＮＰと一致させるように配設し、さらにホルダ１を支持する板バネ１４，１５の固着部位たる一端を対物レンズ２のＮＰに近づけるように配設したので、対物レンズ２のＮＰと可動部７の重心Ｇとを容易に一致させることができるとともに、重心位置調整用のバランサを必要としないので、可動部７の小型、軽量化を実現できる。
また、それぞれの板バネのバネ部材の間にダンピング材を設けたので、ダンピング材を塗布、充填するための特別のスペースを要せず、小型化を図れる。また、上下２枚のバネ部材の間隔を狭くできる。
【００２５】
図８は、第１の実施の形態の変形例であり、第１の実施の形態では駆動手段の構成は可動部にコイルを固着したムービングコイルであったが、この変形例では可動部にマグネットを設けたムービングマグネットとしている。
つまり、図示のように、ホルダ１にマグネット８，９を固定し、その着磁は異極を向かい合わせて磁気回路を形成し磁束密度を高くしている。そして、ヨーク１１，１２は図示していないベースに固定し、ヨーク１１，１２の周りにフーォカスコイル３を巻回し、このフーォカスコイル３の上にトラッキングコイル４を固定し、その上にチルトコイル５，６を固定している。
他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、各コイルとマグネットとの作用についても同様である。このように可動部７にマグネット８，９を固定しているので、可動部７を駆動させる際、可動部７に給電しなくてもよい。
【００２６】
図９は、本発明の第２の実施の形態を示したものである。第１の実施の形態と対応する箇所には同一符号を付した（以下の実施の形態についても同様）。図面は可動部７の斜視図であり、ホルダ１のコーナー部に４つのチルトコイルを巻いている。
このチルトコイル２２ａについて見ると、マグネット８に向かい合う斜め辺２２ａ−１が有効辺で可動部７をＹ軸周りに回動させる。その他の辺２２ａ−２，２２ａ−３は、斜め辺２２ａ−１に対してマグネット８から離れているので磁束密度が低い位置にあり、ここに発生する力は無視できる。
他のチルトコイル２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについても同様である。他の構成、さらに効果については第１の実施の形態と同様である。
【００２７】
図１０は第２の実施の形態の変形例を示したものである。図面は可動部７の斜視図であるが、チルトコイル１７，１８はホルダ１のＸ軸周りに巻かれている。そして、マグネット８，９の有効磁界中に斜めの有効辺１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂが位置している。その他の辺１７ｃ，１７ｄ，１８ｃ，１８ｄは、斜めの辺１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂに対して、マグネット８，９から離れているので磁束密度が低い。
また、その他の辺１７ｃ，１７ｄ，１８ｃ，１８ｄの延在方向は、マグネット８，９の磁極面に垂直方向である。したがって、その他の辺１７ｃ，１７ｄ，１８ｃ，１８ｄに作用する磁界の方向は、これらの辺の延在方向にほぼ平行となり、これらの辺に発生する力は無視できる。
他の構成、さらに効果については第１の実施の形態と同様である。
【００２８】
図１１〜図１５は、第１の参考例を示したものである。図１１の駆動装置の斜視図に示すように、ホルダ１の中央の穴に対物レンズ２が固着されている。また、ホルダ１のＹ方向側面にはプリントコイル２３，２４が固着されている。このプリントコイル２３，２４は３層構造で、それぞれ向かい合うマグネット８，９に近い方から順に、２つのフォーカスコイル３、１つのトラッキングコイル４、チルトコイル５（６）が形成され、全体は剛性の高いエポキシ樹脂等の樹脂で固められている。そして、ホルダ１、対物レンズ２、プリントコイル２３，２４で可動部７が構成されている。
【００２９】
さらに、ベリリューム銅等の導電性の高い金属箔をエッチングして成るバネシート２５が、Ｙ方向に延在する中央の３本のバネ２６、同じくＹ方向に延在する３本の連結部２７、Ｙ方向両端に位置する２つの接続部２８を有している。
このように構成されたバネシート２５は、Ｙ（−）方向一端をプリントコイル２３のＸ方向両側面に各６個形成された溝２３ａに位置決めし、溝２３ａ周辺に形成された銅のパターンに半田付け固定される。また、バネシート２５の３本の連結部２７のＹ（＋）方向他端は、プリントコイル２４のＸ方向両側面に各３個形成された溝２４ａに位置決めされ接着固定される。また、バネシート２５の３本のバネ２６の他端はベース１０のＹ（＋）側に形成された溝１０ｂ−１に位置決めされ、固定される。そして、ベース１０に固定された固定部材１０ｂのＹ（＋）側の面に固定されたフレキシブル基板２９に半田付けされる。なお、バネ２６の他端はフレキシブル基板２９に半田付けのみで固定してもよい。
こうした作業後、バネシート２５の接続部２８はカットされ（図１２におけるＡ，Ｂ部がカット部）３本のバネ２６、３本の連結部２７に分離される。
【００３０】
以上のようにして、２つのプリントコイル２３，２４の間は、計６本の連結部２７で電気的に接続される。つまり、プリントコイル２４に形成されたフォーカスコイル３、トラッキングコイル４、チルトコイル６の各端末２本づつの計６本の端末が、連結部２７によりプリントコイル２３に接続されるのである。また、計６本のバネ２６を介してフォーカスコイル３、トラッキングコイル４、チルトコイル５，６に給電する。
また、マグネット８，９はＸ方向を２極着磁し、背面にヨーク１１，１２を固定し、底面をベース１０の固定部１０ａに固着されている。また、２つのマグネット８，９は異極が向かい合い、磁気ギャップの磁束密度を高めるように着磁されている。
【００３１】
次に可動部７の駆動について説明する。フォーカスコイル３に電流を流すと、マグネット８，９の発生する磁界と協同しフォーカス方向の駆動力が発生し、バネシート２５の計６本のバネ２６が撓み、可動部７をフォーカス方向に移動させる。また、トラッキングコイル４に電流を流すと、マグネット８，９の発生する磁界と協同しトラッキング方向の駆動力が発生し、計６本のバネ２６が撓み可動部７をトラッキング方向に移動させる。
また、チルトコイル５に電流を流すと、マグネット８，９の発生する磁界と協同しＹ軸周りのトルクが発生し、計６本のバネ２６が撓み可動部７をＹ軸周りに回動させる。
【００３２】
次に、マグネットと各コイルとの作用について説明する。図１４、図１５は、マグネットによる磁気ギャップの磁束密度分布を示している。このうち、図１４は磁気ギャップのＺ方向中央部のＸ方向の分布、つまり図１３（ａ）に示す線Ｐ−Ｐの磁束密度分布（磁界分布も同じ）を示している。
前記したようにマグネットはＸ方向に２極着磁してあるので、図示のように磁束の方向が中央で逆転しピークが２つある。つまり、有効磁界がＸ方向に２つ並び、マグネットの両端部と磁界の切り替わる箇所の磁束密度が低くなっている。また、図１５は磁気ギャップのＸ方向中央部のＺ方向の分布、つまり図１３（ａ）に示す線Ｑ−Ｑの磁束密度分布（磁界分布も同じ）を示している。これによるとマグネットの両端部で磁束密度が低くなっている。
【００３３】
次に、図１３に従い各コイルに発生する力について説明する。フォーカスコイル３は、Ｘ方向に２つ並んでおり、それぞれがマグネット８，９の２極着磁されている磁極面に向かい合っている。そして、その上辺３ａのＺ方向中心位置がマグネット８のＺ方向中心位置と同じになっている。下辺３ｃは、マグネット８の有効磁界範囲（マグネット８の２極着磁されたそれぞれの外形）よりも下に位置している。
【００３４】
そこで、フォーカスコイル３に電流を流したとき発生する力は、図１３（ａ）のようになる。そして、有効磁界範囲の中央に位置する上辺３ａにＺ方向の有効な力が発生し可動部７をフォーカス方向に移動させる。
この時、フォーカスコイル３のＺ軸に平行な辺３ｂ，３ｄは、有効磁界範囲の外周部に位置しているので、それらの辺に作用する磁界は弱い。また、辺３ｂ，３ｄには、図１３（ａ）に示すような力が発生するが、Ｘ方向の２つのフォーカスコイルでキャンセルしてしまう。また、フォーカスコイル３の下辺３ｃに発生する力は、有効磁界範囲の外なので力はごく弱く無視できる。
【００３５】
さらに、トラッキングコイル４は、そのＺ方向の中心位置がマグネット８のＺ方向の中心位置と同じになっている。また、トラッキングコイル４のＺ軸に平行な有効辺４ａ，４ｄは、２つのマグネット８の着磁された有効磁界の中央に位置する。
そこで、トラッキングコイル４に電流を流すと、図１３（ｂ）に示すように有効辺４ａ，４ｄに流れる電流の向きは逆で磁界の向きも逆なので、Ｘ方向の同じ向きに力が発生する。また、Ｘ方向に平行な辺４ｂと４ｆ、４ｃと４ｅにはそれぞれ図１３（ｂ）に示すような力が発生するが、それぞれがキャンセルしてしまう。
【００３６】
さらに、チルトコイル５は、その上辺５ａ、５ｂのＺ方向の中心位置がマグネット８のＺ方向の中心位置と同じになっている。また、下辺５ｄ，５ｅは、マグネット８の有効磁界範囲（マグネット８の２極着磁されたそれぞれの外形）よりも下に位置する。また、Ｚ方向に平行な辺５ｃ，５ｆは有効磁界範囲の外周部に位置する。
そこで、チルトコイル５に電流を流すと、図１３（ｃ）に示すように有効磁界範囲の中央に位置する上辺５ａ、５ｂにＺ方向で逆向きの力が発生し、可動部７をＹ軸周りに回転駆動させる。そして、上辺５ａ、５ｂの中間に可動部７の重心Ｇ、支持中心Ｓ、対物レンズのノーダルポイントＮＰが一致している。したがって、可動部７の回転中心を中心に回動させても対物レンズのスポットは移動しない。
【００３７】
また、チルトコイル５のＺ軸に平行な辺５ｃ，５ｆは、有効磁界範囲の外周部に位置しているので、その辺に作用する磁界は弱い。したがって、辺５ｃ，５ｆに発生する力はＸ方向で同じ方向であるが無視できる程度のものである。また、下辺５ｄ，５ｅは、マグネット８の有効磁界範囲よりも下に位置しているので、そこに発生する力は極めて弱い。
なお、辺５ｃ，５ｆをマグネット８の有効磁界範囲よりも外側に位置させれば磁界はさらに弱くなるので一層効果的である。また、３種類のコイルはプリントコイルとしたが、巻き線により各コイルを形成し、ホルダに接着してもよい。また、２極着磁のマグネットに代えて、２個のマグネットを磁極の向きを逆にして組み合わせてもよい。
【００３８】
以上のごとく第１の参考例によれば、安定したサーボ、適正な記録再生信号ができる他、Ｘ方向に２極着磁したマグネットを用い、トラッキングコイルのＺ方向に平行な２辺を有効磁界中に位置させているので、トラッキングコイルの利用効率が高くなりトラッキング方向の駆動感度が高くなる。
また、２つのプリントコイルのフォーカスコイル、トラッキングコイル、チルトコイル間の電気的な接続を、バネと一体的に形成した連結部により行い、その後、連結部を分離するようにしているので、コイル間を連結する基板が不要となる。
また、３本のバネ、３本の連結部を２つの接続部を用いてバネシートに一体化してあるため、組み立て時の部品点数が少なく位置決めが容易である。
また、ホルダにヨークが位置する開口部が無いので、ホルダの剛性が高く、共振周波数を高くできる。
【００３９】
図１６は、第１の参考例の変形例を示したものである。これは、チルトコイルを用いず、フォーカスコイルをフォーカス駆動用とチルト駆動用とに兼用したものである。
４つのフォーカスコイル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの各々に所定の電流を流しフォーカスコイルにＺ方向で逆向きの力が発生するようにする。すると、可動部７は、Ｙ軸周りのトルクを受けＹ軸周りに回動する。
この時、フォーカスコイル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの各辺には図示のような力が生じる。有効な力を発生する辺３０ａ−１，３０ｂ−１，３０ｃ−１３０ｄ−１以外の３辺は、第３の実施の形態で説明したように、有効磁界範囲の周辺部または外に位置する。したがって、これらの辺３０ａ−２，３０ａ−３，３０ａ−４，３０ｂ−２，３０ｂ−３，３０ｂ−４，３０ｃ−２，３０ｃ−３，３０ｃ−４，３０ｄ−２，３０ｄ−３，３０ｄ−４に生じる力は小さい。したがって、フォーカスコイル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに電流を流し可動部７をＹ軸周りに傾けてもＸ方向に移動する力は極めて弱い。
【００４０】
また、４つのフォーカスコイル３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄにＺ方向で同じ向きの力が発生するように各フォーカスコイルに電流を流すと、可動部７をフォーカス方向に移動することができる。また、各フォーカスコイルには、フォーカスサーボ電流とチルトサーボ電流を組み合わせて流す。
以上のごとく、この変形例によれば、第１の参考例の効果に加えコイルの種類が１種類少なくなり構成の簡素化を図れる。
【００４１】
本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更、変形が考えられる。例えば、各実施の形態において、対物レンズのＮＰを可動部の重心または支持中心に一致させているが、重心または支持中心が対物レンズの内部に位置する程度に設定すれば、そのずれは０〜２ｍｍ程度と小さいので、可動部の傾きによる光スポットの移動を極めて微小量にすることができる。
また、可動部をＹ軸周りに傾けるように構成しているが、Ｘ軸周りに傾けるようにしてもよいし、チルトコイルを２組設け２方向に傾けるようにしてもよい。
また、磁気回路を形成するあたり、マグネットに対向するヨークが無くマグネットのみで磁気ギャップを形成する開磁気回路としているが、マグネットに対向するようにヨークを配設してこのヨークとの間で磁気ギャップを形成する閉磁気回路としてもよい。こうすることにより、磁束密度が高くなり感度の向上を図れる。
また、可動部にコイルを固定しマグネットを固定部に配設したいわゆるムービングコイル駆動としているが、マグネットを可動部に固定し、コイルを固定部に配設したいわゆるムービングマグネット駆動としてもよい。
また、支持部材はワイヤ等他の部材であってもよいし、その数は２つ以上であれば適宜数でよい。
また、対物レンズはホログラムでもよいし、対物レンズとホルダは一体形成されていてもよい。
また、可動部にレーザ等の光源を一体形成させてもよい。
【００４２】
以上の実施の形態に記載された内容は以下の発明として捉えることもできる。１．対物レンズと、前記対物レンズを保持するホルダと、前記ホルダを前記対物レンズの光軸方向に対し直交する軸まわりに回動させるための駆動手段と、を有する対物レンズ駆動装置において、
前記駆動手段は、磁界発生手段とチルトコイルとからなり、前記チルトコイルは、前記ホルダを前記軸まわりに有効に回動させる回動力を発生させる第１の部分と、それ以外の第２の部分とからなり、前記第１の部分は前記第２の部分よりも前記磁界発生手段より発生される磁界内における磁束密度の高い位置に配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４３】
２．対物レンズと、前記対物レンズを保持するホルダと、前記ホルダを前記対物レンズの光軸方向に対し直交する軸まわりに回動させるための駆動手段と、を有する対物レンズ駆動装置において、
前記駆動手段は、磁界発生手段とチルトコイルとからなり、前記チルトコイルを、前記磁界発生手段より発生される磁界内のチルトコイルを形成する辺に発生する力の合力が、チルトのトルクのみを発生するように構成したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４４】
３．第１記載の対物レンズ駆動装置において、
前記チルトコイルの第１の部分は、前記磁界内に複数配置され、かつ、前記軸方向から見て前記ホルダの回動と前記第１の部分とが離間されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４５】
４．前記第３項記載の対物レンズ駆動装置において、
前記チルトコイルの第１の部分は、前記ホルダを前記対物レンズの光軸方向およびそれと直交する方向の２方向に駆動力が発生されるように斜めに配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４６】
５．前記第３項記載の対物レンズ駆動装置において、
前記チルトコイルの第１の部分は前記軸と直交する面内で、かつ、前記対物レンズの光軸方向およびそれと直交する方向とは異なる方向に沿って延在して配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４７】
６．前記第１項記載の対物レンズ駆動装置において、
前記磁界発生手段は異なる磁極が互いに隣接して形成され、前記チルトコイルの第１の部分に対して２つの異なる磁界を与えることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４８】
７．前記第１乃至第６項に記載の対物レンズ駆動装置において、
前記駆動手段は、更に、前記ホルダを前記対物レンズの光軸方向および該光軸方向に対し直交する方向に駆動させるためのフォーカスコイルおよびトラッキングコイルを有し、
前記チルトコイルの第１の部分は、前記フォーカスコイルまたはトラッキングコイル上に重ねて配置したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００４９】
８．前記第１乃至第７項に記載の対物レンズ駆動装置において、
前記マグネットは前記ホルダに固着され、前記チルトコイルは固定部側に配置されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００５０】
９．前記第１乃至第８項に記載の対物レンズ駆動装置において、
前記ホルダを弾性的に支持する複数の弾性支持部材を有し、前記複数の弾性支持部材間の中心と前記ホルダの回動中心とが一致されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００５１】
１０．前記第１乃至第９項に記載の対物レンズ駆動装置において、
前記ホルダの回動中心は前記対物レンズのノーダルポイントに一致していることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏する。
【００５３】
請求項１の対物レンズ駆動装置によれば、対物レンズを保持したホルダにチルトコイルを固定して、前記チルトコイルの第１コイル部と第２コイル部とに磁束を差し向けることにより、前記対物レンズを前記対物レンズの光軸に直交する仮想直線の周りを変位させるようにした対物レンズ駆動装置において、前記仮想直線の方向に向かって見た状態において、前記第１コイル部のコイル導線の方向と前記第２コイル部のコイル導線の方向とは、共に前記光軸に対して傾斜しかつ互いにほぼ平行であるようにしたことにより、チルトコイルに可動部を回動させる力以外の力が発生しないか、発生しても極めて小さい。したがって、可動部が回動以外の移動をしないか極わずかしか移動しないので、対物レンズの傾き補正を行っても対物レンズのスポットが移動せず、トラッキング方向等に大きな外乱が発生せず、良好なサーボ特性、適正な記録再生信号が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す対物レンズ駆動装置の斜視図である。
【図２】板バネの断面図である。
【図３】板バネの動作を示す説明図である。
【図４】対物レンズの中心でカットした概略断面図である。
【図５】チルトコイルと他のコイルとの関係を示す説明図である。
【図６】可動部の移動状態を示した説明図である。
【図７】チルトコイルとマグネットの関係を示す説明図である。
【図８】第１の実施の形態の変形例に係る可動部の斜視図である。
【図９】第２の実施の形態を示す可動部の斜視図である。
【図１０】第２の実施の形態の変形例に係る可動部の斜視図である。
【図１１】第１の参考例を示す対物レンズ駆動装置の斜視図である。
【図１２】対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図１３】各コイルに発生する力を示す説明図である。
【図１４】磁束密度分布を示す説明図である。
【図１５】磁束密度分布を示す説明図である。
【図１６】第１の参考例の変形例に係る可動部の斜視図である。
【図１７】従来例の対物レンズ駆動装置である。
【図１８】従来例のコイルに発生する力を示す説明図である。
【符号の説明】
５チルトコイル
６チルトコイル
８マグネット[0001]
[Industrial application fields]
The present invention provides an objective for use in an information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information at least on an optical recording medium such as a magneto-optical disk drive, a write-once disk drive, a phase change disk drive, a CD-ROM, or a DVD. In particular, the present invention relates to an objective lens driving device that corrects the inclination of the optical axis of the objective lens.
[0002]
[Prior art]
An information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information at least for an optical recording medium such as a magneto-optical disk drive, a write-once disk drive, a phase change disk drive, a CD-ROM, a DVD, etc. A reproduction signal and a recording signal are obtained by irradiating a medium with a beam spot.
In this case, if the optical axis of the objective lens is tilted with respect to the recording / reproducing surface of the optical recording medium, optical aberrations occur, crosstalk and jitter increase, and the reproduction signal may deteriorate. Also, the recording signal may deteriorate during recording, and mistakes may occur in pit formation.
[0003]
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 7-65397 proposes the following objective lens driving device. As shown in FIGS. 17 and 18, the objective lens 101 is provided at the upper end of the objective lens holder 100, and tilt coils 102 a to 102 d are attached to the side surfaces of the objective lens holder 100.
Further, magnets 104a and 104b, U-shaped yokes 105a and 105b, and support members 106a to 106d that support the objective lens 101 so as to be tiltable are attached to the base 103. The tilt between the optical axis of the beam irradiated from the objective lens 101 and the recording surface of the optical disc is detected by radial tilt detectors 107a and 107b.
[0004]
Based on the error signals of the tilt detectors 107a and 107b, the tilt coils 102a to 102d are energized to correct the optical axis of the objective lens 101 at high speed.
In this case, effective forces are generated in the tilt coils 102a to 102d on the upper sides 102a-1, 102b-1, 102c-1, and 102d-1 of the respective tilt coils 102a to 102d. When tilting in the radial direction (around the y-axis) in the direction of arrow A, as shown in FIG. 18, a current is supplied to each of the tilt coils 102a to 102d in the directions of arrows i1 to i4, and the arrows are applied to the tilt coils 102a to 102d. Forces F1 to F4 are generated, and the objective lens holder 100 and the objective lens 101 are tilted around the y axis.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the objective lens driving device shown in FIG. 17, adjacent sides 102a-2, 102b-2, 102c-2, 102d-2 (FIG. 18) of the respective tilt coils 102a-102d are closer to the centers of the magnets 104a, 104b. The magnetic flux density acting on that side is high. Therefore, the forces indicated by the arrows f (1), f (2), f (3), and f (4) are generated on the sides 102a-2, 102b-2, 102c-2, and 102d-2 (FIG. 18). .
However, since the forces f (1), f (2), f (3), and f (4) are all in the same direction (x direction), the objective lens holder 100 and The objective lens 101 tilts around the y axis and moves in the x direction at the same time. Therefore, there is a problem that disturbance in the tracking direction increases and servo stability is lowered.
[0006]
The present invention is proposed to solve the above-described problem, and an objective lens driving device that can obtain an appropriate recording signal and reproduction signal without moving the light spot of the objective lens even if the tilt of the objective lens is corrected. Is intended to provide.
[0007]
  In the present invention, a tilt coil is fixed to a holder holding the objective lens, and a magnetic flux is directed to the first coil portion and the second coil portion of the tilt coil, so that the objective lens is placed on the optical axis of the objective lens. In the objective lens driving device that is displaced around a virtual straight line orthogonal to the direction of the virtual straight line, the direction of the coil lead wire of the first coil portion and the coil of the second coil portion are viewed in the direction of the virtual straight line. The objective lens driving device is inclined with respect to the optical axis and substantially parallel to each other with respect to the direction of the conducting wire.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 7 show a first embodiment, and show an objective lens driving device of an information recording / reproducing apparatus using a magneto-optical disk as a recording medium. Of the coordinate axes in the figure, the X direction is the tracking direction (normal direction of the recording track, the access direction), the Y direction is the tangential direction (tangential direction of the recording track), and the Z direction is the focusing direction (recording medium). The direction perpendicular to the surface, the optical axis direction of the objective lens) is shown.
[0011]
As shown in FIG. 1, a through hole is formed in the center of the holder 1, and an objective lens 2 is fixed thereto. A groove is formed around the objective lens 2 on the Z (+) side of the holder 1, and a focus coil 3 wound in a square shape is fixed thereto. On both sides in the Y direction of the holder 1, a total of four tracking coils 4, two wound, are fixed to the outside of the focus coil 3.
Further, two wound tilt coils 5 and 6 (FIG. 5) are fixed to the outside of the tracking coil 4. The tilt coil has a parallelogram shape as shown in FIG.
The holder 1, the objective lens 2, the focus coil 3, the tracking coil 4, and the tilt coils 5 and 6 form a movable part 7.
[0012]
Further, the magnets 8 and 9 are disposed and fixed on the base 10 so as to face the tilt coils 5 and 6, and yokes 11 and 12 are fixed to the back surfaces of the magnets 8 and 9 to form a magnetic flux generating means. . The two magnets 8 and 9 are magnetized so that the same poles face each other as shown in FIG.
Further, the center position of the focus coil 3 in the Z direction coincides with the center position of the magnets 8 and 9 in the Z direction. The tilt coils 5 and 6 are positioned in the effective magnetic field with the oblique sides 5a, 5c, 6a and 6c (first portions) which are effective sides thereof facing the magnets 8 and 9, respectively. The effective magnetic field in the present embodiment is generated in the space facing the magnets 8 and 9 (FIG. 5).
Further, the other sides of the tilt coils 5, 6, that is, the upper sides 5 b, 6 b and the lower sides 5 d, 6 d (second portion) are positioned at the same level as the outer circumference of the magnets 8, 9, that is, the magnetic flux density is the magnets 8, 9. It is located in a considerably lower place compared to the central part of (Fig. 7). That is, the oblique sides 5a, 5c, 6a, and 6c of the tilt coils 5 and 6 are located at higher magnetic flux densities than the upper sides 5b and 6b and 5d and 6d.
[0013]
Furthermore, the protrusion part 13a is provided in the X direction both sides of the holder 1, and the end of the springs 14 and 15 mentioned later is being fixed to the Z direction both sides of this protrusion part 13a (FIG. 1).
Each of the springs 14 and 15 is formed by combining two spring members 14a and 14b and 15a and 15b vertically while maintaining an interval of about 0.5 to 2 mm. Further, narrow flexible portions 14a-1, 14b-1, 15a-1, 15b-1 are formed in the vicinity of both sides in the Y direction, and the width direction (X direction) side portion side is perpendicular to each other between the flexible portions. Bent bent portions 14b-2 and 15b-2 (the other bent portions are hidden in FIG. 1) are formed.
Note that the bent portions 15a-1 and 15b-1 formed above and below the spring 15 (the same applies to the spring 14) are formed slightly shifted in the X direction as shown in FIG.
[0014]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the leaf spring 15. As shown in the drawing, the bent portions 15 a-2 and 15 b-2 are assembled so as to face each other, and have a substantially horizontally long rectangle. A damping material 20 such as silicone gel or silicone grease is injected into the entire space formed by the spring members 15a and 15b.
Further, as shown in FIG. 1, the other ends of the leaf springs 14 and 15 are fixed to a fixing member 19 fixed to the Y (+) side of the base 10. As the objective lens 2 moves, the leaf springs 14 and 15 are deformed as shown in FIG. FIG. 3A shows the state before deformation, and FIG. 3B shows the state after deformation.
[0015]
Next, the relationship between the NP (nodal point) of the objective lens 2, the center of gravity G and the support center S of the movable part 7 will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the objective lens 2 in FIG. 1 centered on an AA plane parallel to the XZ plane and viewed from the Y (−) side. The center of gravity G of the NP and the movable part 7 coincides. Note that the NP of the objective lens 2 and the center of gravity G of the movable portion 7 are identical when viewed from the X direction.
[0016]
In addition, since the objective lens 2 of the present embodiment is an infinite optical system that allows parallel light to enter and condense on the disk 21, NP is equal to the principal point Ho on the rear side (disc 21 side) of the objective lens 2. I'm doing it. Further, the midpoint of the four bending portions 14a-1, 14b-1, 15a-1, 15b-1 on the movable portion 7 side of the four leaf springs supporting the movable portion 7, that is, the support center S is also an objective. This is matched with the NP of the lens 2. The support center S is an axis parallel to the extending direction of the leaf springs 14 and 15, and indicates the rotation center of the movable part 7 when a rotational moment is applied to the movable part 7 around the axis. ing.
In the present embodiment, since the rigidity of the four leaf springs is the same, the support center S is the middle point of the four bending portions 14a-1, 14b-1, 15a-1, 15b-1, and four. When the rigidity of the leaf spring is partially changed, the support center S is shifted from the midpoint of the four flexible portions 14a-1, 14b-1, 15a-1, 15b-1.
[0017]
Next, the driving force of the movable part 7 will be described with reference to FIG. Here, each coil is represented by a diagram. When a predetermined current is passed through the focus coil 3, a force in the focus direction is generated on the two sides 3a facing the magnet, and the movable portion 7 is driven in the focus direction.
When a predetermined current is passed through the four tracking coils 4, a force in the tracking direction is generated on the four inner sides 4a, and the movable part 7 is driven in the tracking direction.
[0018]
Next, the tilt coil 5 will be described with reference to FIG. As described above, the tilt coil 5 has a parallelogram shape, and the upper side 5b and the lower side 5d (second portion) are the same as the outer shape of the magnet 8, and the inclined sides 5a and 5c (first portion). Is a side connecting the corner of the magnet 6 and the midpoint of the X direction. The oblique sides 5a and 5c are separated from the center of gravity G, the support center S, and the nodal point NP when viewed from the Y direction.
The midpoint of the tilt coil 5 coincides with the center of gravity G, the support center S, the nodal point NP, and the center of the magnet 8 (the center of the magnetic gap and the center of the magnetic flux density distribution) when viewed from the Y direction. The same applies to the other tilt coil 6, and at the same time, the two tilt coils 5 and 6 are configured such that the oblique sides are opposite to each other as shown in FIG. 5.
[0019]
Therefore, when a predetermined current is passed through the tilt coil 5, the force F is applied to the two diagonal sides 5a and 5c in parallel and opposite directions as shown in FIG._1,F_ThreeWill occur. In this case, since the midpoint of the tilt coil 5 coincides with the center of the magnet 8, the force F_1,F_ThreeThe absolute values of are equal. And this force F_1,F_ThreeGives a torque around the Y axis with respect to the center of gravity G (that is, the support center S, nodal point NP), and rotates the movable part 7 around the center of gravity G around the Y axis. This force F_1,F_ThreeAre the same in size, parallel, and reverse in direction, so that the movable portion 7 is not moved in the X direction and the Z direction.
[0020]
F_1,F_ThreeIs broken into X and Z components, the Z component causes the movable part 7 to rotate, and the X components are opposite in the X direction and have the same magnitude, so they cancel each other. A force in an arrow direction as shown in FIG. 7 is generated on the upper side 5b and the lower side 5d, and a torque for rotating the movable part 7 around the Y axis in the opposite direction is generated. Therefore, the movable portion 7 is not moved in the X, Y, and Z directions by the force generated on the upper side 5b and the lower side 5d. Further, since the upper side 5b and the lower side 5d are located in the peripheral part of the magnet 8, that is, in the peripheral part of the magnetic gap, at a position where the magnetic flux density is very weak, the force is weak and negligible.
Even when a predetermined current is supplied to the tilt coil 6, the movable portion 7 is not moved in the X, Y, and Z directions by the same action as that of the tilt coil 5 described above. Therefore, even if an electric current is passed through the tilt coils 5 and 6 and the movable part 7 is rotated, it is not moved in the X, Y, and Z directions.
[0021]
Further, when the movable part 7 is rotationally driven around the Y axis, the movable part 7 rotates about the support center S at a frequency lower than the resonance frequency around the Y axis. On the other hand, at a frequency higher than the resonance frequency around the Y axis, the movable part 7 rotates about its center of gravity G. In the present embodiment, since the NP of the objective lens 2, the center of gravity G of the movable part 7, and the support center S are made to coincide, the spot position of the objective lens 2 is maintained even if the movable part 7 is rotated about the Y axis. It will not come off.
Hereinafter, it will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6A shows a conventional state in which the center of gravity G of the movable part and the NP of the objective lens are shifted, and FIG. 6B shows the state of this embodiment.
[0022]
  In FIG. 6A, when the movable portion 7-1 rotates θ around the Y axis about its center of gravity G, the NP of the objective lens 2 moves by m in the X direction (2-1). That is, if the distance NP of the objective lens 2 from the center of gravity G of the movable part 7-1 is 1, the moving amount m of the spot O is
                      m = 1 / θ
It becomes. In contrast to this implementationForm ofIn FIG. 6B, since the center of gravity G of the movable portion 7 and the NP of the objective lens 2 are matched, even if the movable portion 7 is inclined and the objective lens 2 is inclined, the movable portion 7 is rotated around the NP. Will move. Therefore, l = 0,
                            m = 1 / θ = 0
Thus, the spot O does not shift in the X direction even if the objective lens 2 is tilted. Therefore, the objective lens2Even if tilted around the Y axis, there will be no disturbance in the tracking direction. Even if the movable part 7 rotates around the support center S, the spot O does not shift in the X direction even if the objective lens 2 is similarly inclined. Thus, in this embodiment, the spot does not move even if the movable portion 7 is tilted.
[0023]
As described above, according to the first embodiment, since the sides other than the effective sides of the tilt coils 5 and 6 are positioned at a low magnetic flux density around the magnetic gap, even if a current is passed through the tilt coil, The force that moves the movable part 7 in another direction such as the tracking direction is not generated. Therefore, disturbances do not increase in the tracking direction, the focus direction, and the tangential direction, and a stable servo and an appropriate recording / reproducing signal can be realized.
Further, the number of tilt coils may be as few as one magnetic gap on one side, and the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
[0024]
Further, the center of gravity of each of the focus coil 3 and the tracking coil 4 fixed to the holder 1 is arranged so as to coincide with the NP of the objective lens 2, and one end that is a fixing portion of the leaf springs 14 and 15 that support the holder 1 is provided. Since the NP of the objective lens 2 is disposed so as to be close to the NP, the NP of the objective lens 2 and the center of gravity G of the movable portion 7 can be easily matched, and a balancer for adjusting the center of gravity is not required, so that it is movable. The portion 7 can be reduced in size and weight.
Further, since the damping material is provided between the spring members of the respective leaf springs, a special space for applying and filling the damping material is not required, and the size can be reduced. In addition, the interval between the upper and lower spring members can be reduced.
[0025]
FIG. 8 shows a modification of the first embodiment. In the first embodiment, the driving means is a moving coil having a coil fixed to the movable part. In this modification, the movable part has a magnet. It is a moving magnet equipped with.
That is, as shown in the figure, the magnets 8 and 9 are fixed to the holder 1, and the magnetization is performed by making the different poles face each other to form a magnetic circuit to increase the magnetic flux density. The yokes 11 and 12 are fixed to a base (not shown), the focal coil 3 is wound around the yokes 11 and 12, the tracking coil 4 is fixed on the focal coil 3, and the tilt coils 5 and 6 are mounted thereon. Is fixed.
About another structure, it is the same as that of 1st Embodiment, and it is the same also about the effect | action of each coil and a magnet. Since the magnets 8 and 9 are fixed to the movable portion 7 in this way, when the movable portion 7 is driven, it is not necessary to supply power to the movable portion 7.
[0026]
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. The parts corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals (the same applies to the following embodiments). The drawing is a perspective view of the movable portion 7, and four tilt coils are wound around the corner portion of the holder 1.
Looking at the tilt coil 22a, the oblique side 22a-1 facing the magnet 8 is an effective side, and the movable part 7 is rotated around the Y axis. The other sides 22a-2 and 22a-3 are away from the magnet 8 with respect to the oblique side 22a-1, so that the magnetic flux density is low, and the force generated here can be ignored.
The same applies to the other tilt coils 22b, 22c, and 22d. Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[0027]
FIG. 10 shows a modification of the second embodiment. Although the drawing is a perspective view of the movable portion 7, the tilt coils 17 and 18 are wound around the X axis of the holder 1. The oblique effective sides 17a, 17b, 18a, and 18b are located in the effective magnetic field of the magnets 8 and 9. The other sides 17c, 17d, 18c, and 18d are separated from the magnets 8 and 9 with respect to the oblique sides 17a, 17b, 18a, and 18b, so that the magnetic flux density is low.
Further, the extending directions of the other sides 17c, 17d, 18c, and 18d are perpendicular to the magnetic pole surfaces of the magnets 8 and 9. Therefore, the direction of the magnetic field acting on the other sides 17c, 17d, 18c, and 18d is substantially parallel to the extending direction of these sides, and the force generated on these sides can be ignored.
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[0028]
  FIG. 11 to FIG.First reference exampleIs shown. As shown in the perspective view of the driving device in FIG. 11, the objective lens 2 is fixed to the center hole of the holder 1. Further, printed coils 23 and 24 are fixed to the side surface of the holder 1 in the Y direction. The print coils 23 and 24 have a three-layer structure, and are arranged in order from the closest to the magnets 8 and 9 facing each other.trackingThe coil 4 and the tilt coil 5 (6) are formed, and the whole is hardened with a resin such as a highly rigid epoxy resin. The holder 1, the objective lens 2, and the print coils 23 and 24 constitute a movable part 7.
[0029]
Further, a spring sheet 25 formed by etching a highly conductive metal foil such as beryllium copper has three springs 26 in the center extending in the Y direction, three connecting portions 27 extending in the Y direction, and Y Two connection portions 28 are provided at both ends in the direction.
The spring sheet 25 configured in this manner positions one end in the Y (−) direction in each of the six grooves 23a formed on both sides in the X direction of the printed coil 23, and solders it to the copper pattern formed around the groove 23a. It is fixed. Further, the other end in the Y (+) direction of the three connecting portions 27 of the spring sheet 25 is positioned and fixedly bonded to the three grooves 24a formed on both side surfaces of the printed coil 24 in the X direction. The other ends of the three springs 26 of the spring seat 25 are positioned and fixed in a groove 10b-1 formed on the Y (+) side of the base 10. Then, it is soldered to the flexible substrate 29 fixed to the surface of the fixing member 10b fixed to the base 10 on the Y (+) side. The other end of the spring 26 may be fixed to the flexible substrate 29 only by soldering.
After such an operation, the connection portion 28 of the spring seat 25 is cut (the portions A and B in FIG. 12 are cut portions) and separated into three springs 26 and three connecting portions 27.
[0030]
  As described above, a total of six connecting portions 27 are electrically connected between the two printed coils 23 and 24. That is, the focus coil 3 formed on the print coil 24,trackingA total of six terminals, each of two terminals of the coil 4 and the tilt coil 6, are connected to the print coil 23 by the connecting portion 27.In addition, power is supplied to the focus coil 3, the tracking coil 4, and the tilt coils 5 and 6 through a total of six springs 26.
  The magnets 8 and 9 are magnetized in two directions in the X direction, the yokes 11 and 12 are fixed to the back surface, and the bottom surface is fixed to the fixed portion 10 a of the base 10. The two magnets 8 and 9 are magnetized so that the opposite poles face each other and the magnetic flux density of the magnetic gap is increased.
[0031]
  Next, driving of the movable part 7 will be described. When an electric current is passed through the focus coil 3, a driving force in the focus direction is generated in cooperation with the magnetic field generated by the magnets 8 and 9, and a total of six springs 26 of the spring seat 25 are bent to move the movable part 7 in the focus direction. . Also,trackingWhen an electric current is passed through the coil 4, it cooperates with the magnetic field generated by the magnets 8 and 9.trackingDirection driving force is generated, and a total of six springs 26 bend and move the movable portion 7 in the tracking direction.
  Further, when a current is passed through the tilt coil 5, a torque around the Y axis is generated in cooperation with the magnetic field generated by the magnets 8 and 9, and a total of six springs 26 are bent to rotate the movable portion 7 around the Y axis. .
[0032]
Next, the operation of the magnet and each coil will be described. 14 and 15 show the magnetic flux density distribution of the magnetic gap by the magnet. Of these, FIG. 14 shows the distribution in the X direction at the center in the Z direction of the magnetic gap, that is, the magnetic flux density distribution along the line PP shown in FIG. 13A (the same magnetic field distribution).
As described above, since the magnet is magnetized in two directions in the X direction, the direction of the magnetic flux is reversed at the center as shown in the figure, and there are two peaks. That is, two effective magnetic fields are arranged in the X direction, and the magnetic flux density is low at both ends of the magnet and where the magnetic field is switched. FIG. 15 shows the distribution in the Z direction at the center in the X direction of the magnetic gap, that is, the magnetic flux density distribution along the line Q-Q shown in FIG. According to this, the magnetic flux density is low at both ends of the magnet.
[0033]
Next, the force generated in each coil will be described with reference to FIG. Two focus coils 3 are arranged in the X direction, and face each of the magnetic pole surfaces of the magnets 8 and 9 that are magnetized in two poles. The center position of the upper side 3a in the Z direction is the same as the center position of the magnet 8 in the Z direction. The lower side 3c is located below the effective magnetic field range of the magnet 8 (each outer shape of the magnet 8 magnetized in two poles).
[0034]
Therefore, the force generated when a current is passed through the focus coil 3 is as shown in FIG. Then, an effective force in the Z direction is generated on the upper side 3a located at the center of the effective magnetic field range, and the movable portion 7 is moved in the focus direction.
At this time, since the sides 3b and 3d of the focus coil 3 parallel to the Z-axis are located on the outer periphery of the effective magnetic field range, the magnetic field acting on these sides is weak. Further, a force as shown in FIG. 13A is generated on the sides 3b and 3d, but is canceled by the two focus coils in the X direction. Further, since the force generated at the lower side 3c of the focus coil 3 is outside the effective magnetic field range, the force is very weak and can be ignored.
[0035]
Furthermore, the center position of the tracking coil 4 in the Z direction is the same as the center position of the magnet 8 in the Z direction. The effective sides 4 a and 4 d parallel to the Z axis of the tracking coil 4 are located at the center of the effective magnetic fields magnetized by the two magnets 8.
Therefore, when a current is passed through the tracking coil 4, the direction of the current flowing through the effective sides 4a and 4d is reversed and the direction of the magnetic field is reversed as shown in FIG. 13B, so that a force is generated in the same direction in the X direction. . Further, forces as shown in FIG. 13B are generated on the sides 4b and 4f, 4c and 4e parallel to the X direction, respectively, but they cancel each other.
[0036]
Furthermore, the center position of the upper side 5a, 5b of the tilt coil 5 in the Z direction is the same as the center position of the magnet 8 in the Z direction. Further, the lower sides 5d and 5e are located below the effective magnetic field range of the magnet 8 (each outer shape of the magnet 8 magnetized in two poles). The sides 5c and 5f parallel to the Z direction are located on the outer periphery of the effective magnetic field range.
Therefore, when a current is passed through the tilt coil 5, a reverse force is generated in the Z direction on the upper sides 5a and 5b located at the center of the effective magnetic field range as shown in FIG. Drive around. The center of gravity G of the movable portion 7, the support center S, and the nodal point NP of the objective lens coincide with each other between the upper sides 5a and 5b. Therefore, the spot of the objective lens does not move even if it is rotated around the rotation center of the movable part 7.
[0037]
Further, since the sides 5c and 5f parallel to the Z axis of the tilt coil 5 are located on the outer peripheral portion of the effective magnetic field range, the magnetic field acting on the sides is weak. Accordingly, the forces generated in the sides 5c and 5f are in the same direction in the X direction but are negligible. Moreover, since the lower sides 5d and 5e are located below the effective magnetic field range of the magnet 8, the force generated there is extremely weak.
If the sides 5c and 5f are positioned outside the effective magnetic field range of the magnet 8, the magnetic field is further weakened, which is more effective. The three types of coils are printed coils, but each coil may be formed by winding and adhered to the holder. Further, instead of the two-pole magnetized magnet, two magnets may be combined with the direction of the magnetic poles reversed.
[0038]
  As aboveFirst reference exampleAccording to the above, a stable servo, an appropriate recording / reproducing signal can be obtained, a magnet magnetized with two poles in the X direction is used, and two sides parallel to the Z direction of the tracking coil are positioned in the effective magnetic field. The utilization efficiency of the tracking coil is increased, and the drive sensitivity in the tracking direction is increased.
  In addition, the electrical connection between the focus coil, tracking coil, and tilt coil of the two printed coils is performed by a connecting part formed integrally with the spring, and then the connecting part is separated. A substrate for connecting the two is not necessary.
  In addition, since the three springs and the three connecting portions are integrated into the spring seat using the two connecting portions, the number of parts at the time of assembly is small and positioning is easy.
  Further, since there is no opening in which the yoke is located in the holder, the rigidity of the holder is high and the resonance frequency can be increased.
[0039]
  FIG.First reference exampleThis modification is shown. In this case, the focus coil is used for both the focus drive and the tilt drive without using the tilt coil.
  A predetermined current is supplied to each of the four focus coils 30a, 30b, 30c, and 30d so that a reverse force is generated in the Z direction in the focus coil. Then, the movable part 7 receives the torque around the Y axis and rotates around the Y axis.
  At this time, a force as shown is generated on each side of the focus coils 30a, 30b, 30c, and 30d. As described in the third embodiment, the three sides other than the sides 30a-1, 30b-1, 30c-130d-1 that generate an effective force are located around or outside the effective magnetic field range. Therefore, these sides 30a-2, 30a-3, 30a-4, 30b-2, 30b-3, 30b-4, 30c-2, 30c-3, 30c-4, 30d-2, 30d-3, 30d The force generated in -4 is small. Therefore, even if a current is passed through the focus coils 30a, 30b, 30c, and 30d and the movable portion 7 is tilted around the Y axis, the force that moves in the X direction is extremely weak.
[0040]
  Further, when a current is supplied to each focus coil so that forces in the same direction in the Z direction are generated in the four focus coils 30a, 30b, 30c, and 30d, the movable portion 7 can be moved in the focus direction. In addition, a focus servo current and a tilt servo current are passed through each focus coil in combination.
  As described above, according to this modification,First reference exampleIn addition to the above effect, the number of types of coils is reduced and the configuration can be simplified.
[0041]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be considered. For example, in each embodiment, the NP of the objective lens is made to coincide with the center of gravity or the support center of the movable part. However, if the center of gravity or the support center is set to be located inside the objective lens, the deviation is 0 to Since it is as small as about 2 mm, the movement of the light spot due to the inclination of the movable part can be made extremely small.
In addition, the movable portion is configured to be tilted about the Y axis, but may be tilted about the X axis, or two sets of tilt coils may be tilted in two directions.
Also, when forming a magnetic circuit, an open magnetic circuit is formed in which there is no yoke facing the magnet and a magnetic gap is formed only by the magnet. A closed magnetic circuit that forms a gap may be used. By doing so, the magnetic flux density is increased and the sensitivity can be improved.
In addition, although a so-called moving coil drive in which a coil is fixed to a movable part and a magnet is disposed in the fixed part, a so-called moving magnet drive in which a magnet is fixed to the movable part and a coil is disposed in the fixed part may be employed.
Further, the support member may be another member such as a wire, and the number may be an appropriate number as long as it is two or more.
The objective lens may be a hologram, or the objective lens and the holder may be integrally formed.
Further, a light source such as a laser may be integrally formed on the movable part.
[0042]
The contents described in the above embodiments can also be understood as the following invention. 1. In an objective lens driving device comprising: an objective lens; a holder that holds the objective lens; and a driving unit that rotates the holder about an axis orthogonal to the optical axis direction of the objective lens.
The drive means includes a magnetic field generation means and a tilt coil, and the tilt coil generates a turning force for effectively rotating the holder around the axis, and a second part other than the first part. The objective lens driving apparatus according to claim 1, wherein the first portion is disposed at a position where the magnetic flux density is higher in the magnetic field generated by the magnetic field generating means than the second portion.
[0043]
2. In an objective lens driving device comprising: an objective lens; a holder that holds the objective lens; and a driving unit that rotates the holder about an axis orthogonal to the optical axis direction of the objective lens.
The driving means comprises a magnetic field generating means and a tilt coil, and the resultant force of the force generated on the side that forms the tilt coil in the magnetic field generated by the magnetic field generating means is only the tilt torque. An objective lens driving device characterized by being configured to generate.
[0044]
3. In the objective lens driving device according to the first aspect,
A plurality of first portions of the tilt coil are arranged in the magnetic field, and the rotation of the holder and the first portion are separated from each other when viewed from the axial direction. apparatus.
[0045]
4). In the objective lens driving device according to claim 3,
The first portion of the tilt coil is disposed at an angle so that a driving force is generated in two directions of the holder in the optical axis direction of the objective lens and a direction orthogonal thereto. apparatus.
[0046]
5). In the objective lens driving device according to claim 3,
The first portion of the tilt coil is arranged to extend in a plane orthogonal to the axis and along a direction different from the optical axis direction of the objective lens and the direction orthogonal thereto. Objective lens driving device.
[0047]
6). In the objective lens driving device according to claim 1,
2. The objective lens driving device according to claim 1, wherein the magnetic field generating means has different magnetic poles formed adjacent to each other, and applies two different magnetic fields to the first portion of the tilt coil.
[0048]
7). In the objective lens driving device according to any one of the first to sixth items,
The driving means further includes a focus coil and a tracking coil for driving the holder in an optical axis direction of the objective lens and a direction orthogonal to the optical axis direction,
1. The objective lens driving device according to claim 1, wherein the first portion of the tilt coil is disposed so as to overlap the focus coil or the tracking coil.
[0049]
8). In the objective lens driving device according to any one of the first to seventh items,
The objective lens driving device according to claim 1, wherein the magnet is fixed to the holder, and the tilt coil is disposed on a fixed portion side.
[0050]
9. In the objective lens driving device according to any one of Items 1 to 8,
An objective lens driving device comprising: a plurality of elastic support members that elastically support the holder, wherein a center between the plurality of elastic support members is coincident with a rotation center of the holder.
[0051]
10. In the objective lens driving device according to any one of Items 1 to 9,
The objective lens driving device according to claim 1, wherein a rotation center of the holder coincides with a nodal point of the objective lens.
[0052]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.Play.
[0053]
  According to the objective lens driving device of claim 1, the tilt coil is fixed to a holder holding the objective lens, and magnetic flux is directed to the first coil portion and the second coil portion of the tilt coil, whereby the objective lens is driven. In the objective lens driving device in which the lens is displaced around a virtual straight line orthogonal to the optical axis of the objective lens, the direction of the coil conducting wire of the first coil portion when viewed from the direction of the virtual straight line And the direction of the coil conductor of the second coil part are both inclined with respect to the optical axis and substantially parallel to each other.As a result, no force other than the force for rotating the movable portion is generated in the tilt coil, or even if it is generated, the force is extremely small. Therefore, the movable part does not move except for rotation or moves very little, so even if the inclination of the objective lens is corrected, the spot of the objective lens does not move, and no great disturbance occurs in the tracking direction etc. Servo characteristics and appropriate recording / reproducing signals can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an objective lens driving device showing a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a leaf spring.
FIG. 3 is an explanatory view showing the operation of a leaf spring.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view cut at the center of the objective lens.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a tilt coil and another coil.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a moving state of a movable part.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a tilt coil and a magnet.
FIG. 8 is a perspective view of a movable part according to a modification of the first embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of a movable part showing a second embodiment.
FIG. 10 is a perspective view of a movable part according to a modification of the second embodiment.
FIG. 11First reference exampleIt is a perspective view of the objective lens drive device which shows.
FIG. 12 is an exploded perspective view of the objective lens driving device.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a force generated in each coil.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a magnetic flux density distribution.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a magnetic flux density distribution.
FIG. 16First reference exampleIt is a perspective view of the movable part which concerns on the modification.
FIG. 17 shows a conventional objective lens driving device.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a force generated in a conventional coil.
[Explanation of symbols]
  5 Tilt coil
  6 Tilt coil
  8 Magnet

Claims

対物レンズを保持したホルダにチルトコイルを固定して、前記チルトコイルの第１コイル部と第２コイル部とに磁束を差し向けることにより、前記対物レンズを前記対物レンズの光軸に直交する仮想直線の周りを変位させるようにした対物レンズ駆動装置において、
前記仮想直線の方向に向かって見た状態において、前記第１コイル部のコイル導線の方向と前記第２コイル部のコイル導線の方向とは、共に前記光軸に対して傾斜しかつ互いにほぼ平行であることを特徴とする対物レンズ駆動装置。 By fixing the tilt coil to the holder holding the objective lens and directing the magnetic flux to the first coil portion and the second coil portion of the tilt coil, the objective lens is assumed to be orthogonal to the optical axis of the objective lens. In an objective lens driving device that is displaced around a straight line ,
When viewed in the direction of the imaginary straight line, the direction of the coil conductor of the first coil portion and the direction of the coil conductor of the second coil portion are both inclined with respect to the optical axis and substantially parallel to each other. an objective lens driving device, characterized in that it.