JP3852539B2

JP3852539B2 - Optical element driving apparatus and information reproducing apparatus provided with the same

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Publication number: JP3852539B2
Application number: JP13541499A
Authority: JP
Inventors: 伸夫竹下; 実透矢部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: JP2000331358A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、光磁気ディスク、追記型ディスク、相変化型ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学的に情報の記録または再生を行うことが可能な情報記録媒体に対して、当該情報記録媒体上に集光スポットを形成するのに用いられる光学素子を駆動制御するための光学素子駆動装置およびこれを備えた情報再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録媒体から光学的に情報を読み出したり、あるいは光学的に情報を記録するために、情報記録媒体の動きに追従して光学素子を駆動制御するためのさまざまな装置が提案されており、それらの装置の内には光学素子を、焦点方向あるいはトラッキング方向における外力成分が存在しない時の安定点、いわゆる中立点に保持するための中立点保持機構が設けられているものもある。
【０００３】
このような中立点保持機構の内、構造上最も簡素で安価な方式としては、光学素子と一体的に設けられた磁性体に対する磁気吸引力を用いた例がある。
図１０〜１２は、例えば特開平８−１３８２６１号公報に記載された従来の光学素子駆動装置の例であり、図１０は光学素子駆動装置の斜視図、図１１は図１０に示された駆動装置の平面図、図１２は図１０に示された構成とは別な第２の従来の光学素子駆動装置を示す斜視図である。
【０００４】
図１０および１１に示した構成において、３は対物レンズであり、保護層の厚みが異なる情報記録媒体に対する情報の記録または再生動作に対応可能なようにレンズ部４および５を有している。
６はレンズホルダであり対物レンズ３を一端に、他端に磁性片７を保持している。
８はフォーカシング用駆動コイル、９ａ〜９ｄはトラッキング用駆動コイルでありベース１０と永久磁石１１ａ、１１ｂとからなる磁気回路に対向するようにレンズホルダ６に対して一体的に固定されている。
１２はベース１０に植設され上記対物レンズ３とほぼ平行な軸線を有する支軸であり、レンズホルダ６を支軸１２に沿って移動可能かつ支軸７の回りに回動可能に支持している。
【０００５】
１３は永久磁石、１４及び１５はヨークであり、磁性片７に対して磁気吸引力が作用するように対向配置されている。
１７は上述した対物レンズ３〜ヨーク１５により構成されたアクチュエータである。
１８はアクチュエータ１７に対して固定的に配置されたミラーであり、光源（図示せず）から出射された光ビームを対物レンズ３に向かう方向に反射する。
１９はバランサであり軸１２に対して対物レンズ３と反対側のレンズホルダ６上に設けられている。
【０００６】
３０ａ、３０ｂはレンズホルダ６の突出部であり、それぞれ対物レンズ３及びバランサ１９を保持している。３１ａ、３１ｂはレンズホルダ６の開口部であり、磁性材料からなる内ヨーク３２ａ、３２ｂがそれぞれ貫通するように設けられている。３３ａ、３３ｂは外ヨークであり永久磁石１１ａ、１１ｂが接着保持されている。３４ａ、３４ｂはレンズホルダ６のトラッキング方向の回動量を制限するストッパであり突出部３０ａの両側に設けられている。
【０００７】
また、図１２は図１０および１１に示された構成とは別な第２の従来の光学素子駆動装置を示す斜視図であり（なお、上記図１０および１１に共通する要素については改めて説明しない）、図１２に示される構成においては、レンズ部４、５と磁性片７ａ、７ｂとを突出部３０ａ、３０ｂにそれぞれ配置している。
この図１２に示された例では、図１０および１１に示されたような、永久磁石１３がヨーク１４、１５を伴って配置されておらず、磁性体７ｂに対向して配置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の光学素子駆動装置においては、以下に述べるような問題点があった。
【０００９】
図１０および１１に示された構成によれば、永久磁石１１ａ、１１ｂ等からなる磁気回路部と永久磁石１３及びヨーク１４、１５からなる磁気回路部との間に、磁気的な干渉が生じ、磁性片７に対する磁気吸引力の平衡点が永久磁石１３の中央ではなくトラッキング方向に若干ずれることにより対物レンズ３に入射する光ビームの光軸と対物レンズ３の光軸が初期的にずれてしまうといった問題点があった。
【００１０】
また、上述した磁気的な干渉による平衡点の位置がフォーカシング方向位置によって異なるため、ホルダ６を軸１２に沿ってフォーカシング方向に駆動した場合にホルダ６が軸１２を中心としてトラッキング方向に回動してしまうといった問題点があった。
【００１１】
また、上述した磁気的な干渉による平衡点のずれが、対物レンズ３のレンズ部４と５を切り替える際の駆動力に切り替え方向依存性を生じさせてしまうために、適正な駆動力を生じさせるためには図１０中の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とで切り替えパルスの電圧を異ならせる必要があった。
【００１２】
また、レンズ部４を選択した場合とレンズ部５を選択した場合の、磁性片７に対向する磁気回路部の磁気配置が異なるため、図１０中の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向の磁気吸引力、ひいては中立点保持特性が異なるといった問題点があった。
【００１３】
さらに、図１０〜１２に示された構成における共通する問題点として、永久磁石１３が光学素子の中立点保持専用の永久磁石として設けられているため、装置が大型化すると共に高価になってしまうという問題点があった。
【００１４】
本発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、入射光ビームの光軸に対する対物レンズの光軸ずれ、フォーカシング制御動作からトラッキング制御動作への動作干渉、光学素子選択手段による光学素子切り替え時方向依存性、光学素子を切り替えた場合の中立点保持特性の変化がそれぞれ小さく、小型で低コストな光学素子駆動装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、
軸線の周りに回動可能でかつ上記軸線に沿って移動可能な光学素子ホルダと、
上記軸線を中心とする周方向に異なる磁性の磁極が隣接してベース上に配設されたトラッキング用永久磁石を、上記軸線を含む所定の面に対し面対称の位置に、上記軸線を挟んで互いに同じ磁性の磁極が対向するよう配置したトラッキング用永久磁石対と、
ベース上に配設されたフォーカシング用永久磁石を、上記軸線を含む所定の面に対し面対称の位置に、上記軸線を挟んで同じ磁性の磁極が対向するよう配置したフォーカシング用永久磁石対と
を備え、
上記光学素子ホルダは、
情報記録媒体上に集光スポットを形成するための複数の光学素子と、
上記トラッキング用永久磁石に対向可能な複数の磁性体と、
上記軸線の方向に対してほぼ垂直方向の磁束を発生し、上記トラッキング用永久磁石に対向可能なトラッキング用コイルからなるトラッキング用コイル対と、
上記軸線の方向に対してほぼ平行方向の磁束を発生するフォーカシング用コイルと
を有し、
上記トラッキング用永久磁石対と上記フォーカシング用永久磁石対は、両者により形成される磁極が、上記軸線を含む線対称面を有する位置に配置され、
上記複数の磁性体のうち、軸線を挟んで１８０度対向する位置にある少なくとも一対の磁性体対は、上記光学素子が中立点にある際、共に上記トラッキング用永久磁石の磁極の境界線に対向するように構成され、上記磁性体対と上記トラッキング用永久磁石対とにより上記光学素子の中立点保持が行なわれること
としたものである。
【００２０】
第６の発明においては、第１乃至第５のいずれかの発明の光学素子駆動装置を情報再生装置に備えたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光学素子駆動装置について、その実施の形態を表す図を参照しながら説明する。
【００２２】
実施の形態１．図１および図２は光学素子駆動装置を表す平面図である。
図１および図２において、１０１はベース、１０２はベース１０１に対して植設された支軸、１０３ａおよび１０３ｂは支軸１０２の軸線とほぼ平行な光軸を有する光学素子であり、種類の異なる情報記録媒体（例えばＤＶＤとＣＤ）に対してそれぞれ適した光スポットが得られるように設計されている。
【００２３】
１０４は、光学素子１０３ａおよび１０３ｂを保持するとともに、支軸１０２に沿って移動可能であって支軸１０２を中心として回動可能に支持されている光学素子ホルダ、１０６ａおよび１０６ｂはトラッキング用コイルであり、それぞれ光学素子ホルダ１０４に一体的に固定されている。
【００２４】
１０９ａ〜１０９ｄはトラッキング用永久磁石、１１０ａ〜１１０ｄはトラッキング用ヨークであり、トラッキング用コイル１０６ａおよび１０６ｂが対向可能なように配置されている。
【００２５】
１１１ａおよび１１１ｂは、光学素子ホルダ１０４の端部に配置された、例えば軟磁性体より構成される磁性体でありトラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄに対向可能なように配置されている。
【００２６】
なお、図１においては、複数備えられた光学素子の内の一つの光学素子を選択した状態を示しており、図２においては図１に示した状態から他の光学素子に切り替えた状態をそれぞれ示している。
【００２７】
図３は図１に示した装置のＰ−Ｐ断面図（縦断面図）である。図において、１０５は支軸１０２と同軸をなすフォーカシング用コイル、１０７ａ、１０７ｂはフォーカシング用永久磁石、１０８はフォーカシング用ヨークでありフォーカシング用コイル１０５を挟む形に対向配置されている。
【００２８】
図４は光学素子駆動装置の一部を表す平面図であり、図１に示した光学素子駆動装置の全体から光学素子ホルダ１０４及びそれに一体的に固定された部分（光学素子１０３ａおよび１０３ｂ、トラッキング用コイル１０６ａおよび１０６ｂ、磁性体１１１ａおよび１１１ｂ、フォーカシング用コイル１０５）を除いた状態を示したものである。
図において、１１２は光学素子駆動装置に対して入射する光ビーム（図示せず）を光学素子１０３ａあるいは１０３ｂに向かう方向に反射する反射ミラーである。
【００２９】
図に示すように、フォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂ、トラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄに示される各永久磁石の磁極配置は、線対称面（図中のＰ面）を有するように配置されている（フォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂ、トラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄの磁極配置はＰ面に関して線対称である）。
【００３０】
以上のような構成において、光学素子選択手段は、トラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄのいずれかと、それと対向するトラッキング用コイル１０６ａまたは１０６ｂを含んで構成される。
【００３１】
例えば、トラッキング用永久磁石１０９ａにトラッキング用コイル１０６ａが対向している場合には、トラッキング用コイル１０６ａに第１の方向に所定の大きさのパルス状の直流電流を供給して、光学素子ホルダ１０４を図１におけるＡ方向に回動させるとともに、その回動に伴って光学素子ホルダ１０４に設けたレンズ１０３ｂを反射ミラー１１２によって反射される光ビームの位置に適合させる（この場合、トラッキング用コイル１０６ａはトラッキング用永久磁石１０９ｂに対向する位置となる）。
【００３２】
また、トラッキング用コイル１０６ａがトラッキング用永久磁石１０９ｂに対向する位置にある状態で、トラッキング用コイル１０６ａに第１の方向の方向とは逆の方向に所定の大きさのパルス状の直流電流を供給すると、光学素子ホルダ１０４を図１におけるＢ方向に回動させるとともに、その回動に伴って光学素子ホルダ１０４に設けられたレンズ１０３ａを反射ミラー１１２によって反射される光ビームの位置に適合させる（この場合、トラッキング用コイル１０６ａはトラッキング用永久磁石１０９ａに対向する位置となる）。
【００３３】
従って、上述したような光学素子選択手段により光学素子を切り替える場合、ある一つの磁性体からみると、同様の特性を有し、対向した際の磁極配置が同一となるように構成されている。具体的には、磁性体１１１ａに対して対向配置されるトラッキング用永久磁石１０９ａ及び１０９ｂには、形状的にも磁気特性的にも同様の特性の永久磁石が用いられ、磁極の配置についても磁性体１１１ａから見て左側からＮ極、Ｓ極となるよう配置されている（図１参照）。
【００３４】
一方、図１に示されているように、上述のトラッキング用永久磁石１０９ａおよび１０９ｂに対応して、Ｐ面を線対称面とする対称の位置に配置されているトラッキング用永久磁石１０９ｃ及び１０９ｄは磁性体１１１ｂから見て左側からＳ極、Ｎ極となるよう配置されている。
【００３５】
次に動作について説明する。
外部より入射した光ビーム（図示せず）は、反射ミラー１１２により反射されて光学素子１０３ａあるいは１０３ｂに入射され、光学素子１０３ａあるいは１０３ｂの光学作用により情報記録媒体（図示せず）上に集光スポットとして収束（集光）される。
【００３６】
ここで、情報記録媒体から反射された光ビームは、入射したときとは逆の光路を辿り、反射ミラー１１２の後段に設けられた光検知器等の光学装置（図示せず）により光信号から電気信号に変換され、情報記録媒体に記録されている情報を読み出す（情報再生装置は以下に述べる光学素子駆動装置を用いて構成される）。
【００３７】
また、上述の情報の読み出しと併せて、情報記録媒体上の所望の情報トラックに対する、集光スポットのフォーカシングずれ及びトラッキングずれを検出し（これらのずれの検出を基に焦点制御（フォーカシング制御）、トラッキング制御を行う）、情報記録媒体の種類（例えばＤＶＤとＣＤ）についても検出する。
【００３８】
フォーカシング制御については、検出された上述のフォーカシングずれに応じた電流をフォーカシング用コイル１０５に印加し、ここでフォーカシング用コイル１０５に発生する磁界と当該コイル近辺に配置されるフォーカシング用永久磁石１０７ａ、１０７ｂ等との電磁作用により電磁力を発生させ、この電磁力によって光学素子ホルダ１０４を支軸１０２に沿って移動させる、すなわち光学素子１０３ａまたは１０３ｂを支軸１０２に沿って移動させることにより行う。
【００３９】
また、トラッキング制御については、検出された上述のトラッキングずれに応じた電流をトラッキング用コイル１０６ａ、１０６ｂに印加し、ここでトラッキング用コイル１０６ａ、１０６ｂに発生する磁界と当該コイル付近に配置されるトラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄ等との電磁作用により電磁力を発生させ、この電磁力によって光学素子ホルダ１０４を支軸１０２を中心として回動させる、すなわち光学素子１０３ａまたは１０３ｂを支軸１０２を中心として回動させることによりトラッキング制御を行う。
【００４０】
（フォーカシング動作からトラッキング動作への動作干渉について）
次にフォーカシング動作からトラッキング動作への動作干渉について図５および６を参照して説明する。
なお、図５は、トラッキング用永久磁石に対向する光学素子ホルダに一体的に設けられた一つの磁性体の磁気平衡点の軌跡（磁気平衡線）を説明するための説明図であり、図６は、トラッキング用永久磁石に対向する光学素子ホルダに一体的に設けられた他の磁性体の磁気平衡点の軌跡（磁気平衡線）を説明するための説明図である。
【００４１】
図５、６において、１１３ａ〜１１３ｄはそれぞれトラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄの磁気ニュートラルゾーン（磁極の境界であり、外的に影響を与える磁界を持たない部分）である。
【００４２】
１１４ａ〜１１４ｄは磁気平衡線であり、光学素子ホルダ１０４の端部に配置された磁性体１１１ａ（または磁性体１１１ｂ）単体が、各図中、フォーカシング制御によって上下矢印で表示した方向（フォーカシング方向）に移動する際に辿る軌跡である。
【００４３】
すなわち、本来求められる磁性体１１１ａ（または磁性体１１１ｂ）のフォーカシング方向の軌跡は磁気ニュートラルゾーンに沿ったものであるが、図５あるいは６に示すように、磁性体１１１ａについて見れば永久磁石１０９ａに対向した磁気平衡線１１４ａはフォーカシング用磁気回路との磁気干渉に起因する磁気吸引力のバランスのずれにより磁気ニュートラルゾーン１１３ａに重ならず、磁性体１１１ｂに対向する永久磁石１０９ｄの磁気平衡線１１４ｄも磁気ニュートラルゾーン１１３ｄに重ならずにずれてしまうことになる。
【００４４】
しかしながら、本実施の形態における光学素子ホルダ１０４においては、支軸１０２をその回動軸として磁性体１１１ａと１１１ｂとに作用する磁気吸引力がちょうど打ち消しあうように作用するため、上述の磁気干渉による影響が低減され、フォーカシング動作時に光学素子ホルダ１０４はほとんど回動せずに磁気ニュートラルゾーン１１３ａおよび１１３ｄにほぼ重なるようにフォーカシング方向に移動させることができる。
【００４５】
光学素子１０３ｂを選択した場合は、磁性体１１１ａまたは１１１ｂ単体の磁気平衡線は図６に示すようなものとなり、上述した動作原理と同様に、フォーカシング動作時における光学素子ホルダ１０４の回動がほとんど発生しない。
【００４６】
このように、フォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石とをそれぞれの永久磁石の磁極配置が線対称面を有するように配置することによって、上述したように確実な中立点の保持動作を行わせることが可能となり、光学素子の光軸と入射する光ビームの光軸ずれが小さいものが得られる。また、中立点保持用の構成を新たに設ける必要がないので小型のものが得られる利点もある。
【００４７】
（光学素子１０３ａ、１０３ｂ間の切り替え動作について）以下、光学素子１０３ａ、１０３ｂ間の切り替え動作について図７を参照しながら説明する。
図７は、光学素子の切り替え途中で磁性体に作用する磁気吸引力がバランスする点（切り替えバランス点）を説明するための説明図である。
【００４８】
図７において、１１５ａはトラッキング用永久磁石１０９ａと１０９ｂの中間付近に存在しベース１０１に対して固定的に位置する磁性体１１１ａの切り替えバランス点、１１５ｂはトラッキング用永久磁石１０９ｃと１０９ｄの中間付近に存在しベース１０１に対して固定的に位置する磁性体１１１ｂの切り替えバランス点である。
【００４９】
▲１▼光学素子１０３ａから光学素子１０３ｂに切り替える場合
以下の説明においては、磁性体１１１ａがトラッキング用永久磁石１０９ａに、磁性体１１１ｂがトラッキング用永久磁石１０９ｄにそれぞれ対向している状態から、磁性体１１１ａがトラッキング用永久磁石１０９ｂに、磁性体１１１ｂがトラッキング用永久磁石１０９ｃにそれぞれ対向している状態に遷移する場合を例に述べる。
【００５０】
磁性体１１１ａ単体について見れば、図４に示したようなトラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄとフォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂとの配置関係（磁極の配置）から、切り替えバランス点１１５ａが線対称面Ｐに直交する平面Ｑ上に存在せず、平面Ｑからある角度Ｒ１だけずれた位置に存在している。
【００５１】
従って、図１中矢印Ａ方向への回動動作により、光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ａから光学素子１０３ｂに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ｂ方向への切り替え電圧と比較して小さくなる。
【００５２】
対して、磁性体１１１ｂ単体について見れば、図４に示したようなトラッキング用永久磁石１０９ａ〜１０９ｄとフォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂとの配置関係（磁極の配置）から、切り替えバランス点１１５ｂが線対称面Ｐに直交する平面Ｑからある角度Ｒ２だけずれた位置（すなわち、上述の角度Ｒ１とは逆回転方向にずれた位置）に存在している。
【００５３】
従って、図１中矢印Ａ方向への回動をもたらして光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ａから光学素子１０３ｂに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ｂ方向への切り替え電圧と比較して大きくなる。
【００５４】
▲２▼光学素子１０３ｂから光学素子１０３ａに切り替える場合
以下の説明においては、磁性体１１１ａがトラッキング用永久磁石１０９ｂに、磁性体１１１ｂがトラッキング用永久磁石１０９ｃにそれぞれ対向している状態から、磁性体１１１ａがトラッキング用永久磁石１０９ａに、磁性体１１１ｂがトラッキング用永久磁石１０９ｄにそれぞれ対向している状態に遷移する場合を例に述べる。
【００５５】
磁性体１１１ａ単体について見れば、上述の矢印Ａ方向への切り替えとは逆に、図１中矢印Ｂ方向への回動動作により光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ｂから光学素子１０３ａに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ａ方向への切り替え電圧と比較して大きくなる。
【００５６】
対して、磁性体１１１ｂ単体について見れば、上述の矢印Ａ方向への切り替えとは逆に、図１中矢印Ｂ方向への回動動作により光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ｂから光学素子１０３ａに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ａ方向への切り替え電圧と比較して小さくなる。
【００５７】
フォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石とをそれぞれの永久磁石の磁極配置が線対称面を有するように配置することによって、両方の磁性体への磁気吸引力の重ね合わせがほぼ一定となるため、矢印Ａ方向への切り替え電圧と矢印Ｂ方向への切り替え電圧は同一に設定可能となるので、駆動電圧に対して切り替え方向依存性が小さい。
【００５８】
フォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石とをそれぞれの永久磁石の磁極配置が線対称面を有するように配置することによって同一の磁性体に対して同一特性の永久磁石が同一の磁極配置で対向するよう構成されているので、光学素子１０３ａまたは１０３ｂのどちらを選択した場合でも磁性体１１１ａ、１１１ｂに作用する磁気吸引力の総和がほぼ変わらないため磁気バネのバネ定数も変化せず、常に安定した周波数特性を有する。
これによって、一つのサーボ回路によって制御することが可能となるため、本装置を制御するための回路規模の縮小も図ることもできる。
【００５９】
実施の形態２．
図８は、実施の別形態における光学素子駆動装置を表す平面図であり、複数備えられた光学素子の内の一つの光学素子を選択した状態を示している。図９は、光学素子駆動装置の一部を表す平面図であり、図８に示した光学素子駆動装置の全体から光学素子ホルダ及びそれに一体的に固定された部分を除いた状態を示したものである。
【００６０】
以下、図８および９を参照して説明する。
以下の説明において、トラッキング用コイル、磁性体、トラッキング用永久磁石の構成が上述した実施の形態１における説明のものと異なっている。なお、実施の形態１と同一作用を示す部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
図面を参照すると理解できるように、１１１ｃおよび１１１ｄは光学素子ホルダ１０４の端部に配置された磁性体であり、磁性体１１１ａ〜１１１ｄはそれぞれトラッキング用永久磁石１０９ａおよび１０９ｄに対向可能なように配置されている。
【００６２】
図８において、１１６ａは、磁性体１１１ａと１１１ｂとの中間付近に存在し光学素子ホルダ１０４に対して固定的に位置する光学素子の切り替えバランス点であり、１１６ｂは、磁性体１１１ａと１１１ｂとの中間付近に存在し光学素子ホルダ１０４に対して固定的に位置する光学素子の切り替えバランス点である（すなわち、切り替えバランス点１１６ａおよび１１６ｂは、光学素子ホルダ１０４の回動につれて移動することになる）。
【００６３】
つまり、切り替えバランス点１１６ａがトラッキング用永久磁石１０９ａに正対した状態において磁性体１１１ａと１１１ｂとにそれぞれ作用する磁気吸引力が釣り合いの状態となり（バランスし）、切り替えバランス点１１６ｂがトラッキング用永久磁石１０９ｄに正対した状態において磁性体１１１ｃと１１１ｄとにそれぞれ作用する磁気吸引力が釣り合いの状態となる（バランスする）。
【００６４】
なお、図９に示したように、フォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂとトラッキング用永久磁石１０９ａおよび１０９ｄとを含めた永久磁石の磁極の配置は、線対称面（図中のＳ面）に対して対称となるように配置されている。
【００６５】
（光学素子１０３ａ、１０３ｂ間の切り替え動作について）次に、本実施の形態による光学素子１０３ａ、１０３ｂ間の切り替え動作について説明する。
【００６６】
▲１▼光学素子１０３ａから光学素子１０３ｂに切り替える場合
以下の説明においては、磁性体１１１ａがトラッキング用永久磁石１０９ａに、磁性体１１１ｃがトラッキング用永久磁石１０９ｄにそれぞれ対向している状態から、磁性体１１１ｂがトラッキング用永久磁石１０９ａに、磁性体１１１ｄがトラッキング用永久磁石１０９ｄにそれぞれ対向している状態に遷移する場合を例に述べる。
【００６７】
トラッキング用永久磁石１０９ａについてみれば、図９に示したようなトラッキング用永久磁石１０９ａおよび１０９ｄとフォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂとの位置関係（磁極の配置）から、切り替えバランス点１１６ａが磁性体１１１ａと１１１ｂとの等分割平面Ｔ上に存在せず、等分割平面Ｔからある角度Ｕ１だけずれた位置に存在している。
【００６８】
従って、図８中矢印Ａ方向への回動動作により、光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ａから光学素子１０３ｂに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ｂ方向への切り替え電圧と比較して小さくなる。
【００６９】
対して、トラッキング用永久磁石１０９ｄについてみれば、図９に示したようなトラッキング用永久磁石１０９ａおよび１０９ｄとフォーカシング用永久磁石１０７ａおよび１０７ｂとの位置関係（磁極の配置）から、切り替えバランス点１１６ｂが磁性体１１１ｃと１１１ｄとの等分割平面Ｔ上に存在せず、等分割平面Ｔからある角度Ｕ２だけずれた位置（すなわち、上述の角度Ｕ１とは逆方向にずれた位置）に存在している。
【００７０】
従って、図８中矢印Ａ方向への回動動作により、光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ａから光学素子１０３ｂに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ｂ方向への切り替え電圧と比較して大きくなる。
【００７１】
▲２▼光学素子１０３ｂから光学素子１０３ａに切り替える場合
以下の説明においては、磁性体１１１ｂがトラッキング用永久磁石１０９ａに、磁性体１１１ｄがトラッキング用永久磁石１０９ｄにそれぞれ対向している状態から、磁性体１１１ａがトラッキング用永久磁石１０９ａに、磁性体１１１ｃがトラッキング用永久磁石１０９ｄにそれぞれ対向している状態に遷移する場合を例に述べる。
【００７２】
トラッキング用永久磁石１０９ａについてみれば、上述の矢印Ａ方向への切り替えとは逆に、図８中矢印Ｂ方向への回動動作により、光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ｂから光学素子１０３ａに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ａ方向への切り替え電圧と比較して大きくなる。
【００７３】
対して、トラッキング用永久磁石１０９ｄについてみれば、上述の矢印Ａ方向への切り替えとは逆に、図８中矢印Ｂ方向への回動動作により、光ビームが通過する光学素子を光学素子１０３ｂから光学素子１０３ａに切り替えるための切り替え電圧は、矢印Ａ方向への切り替え電圧と比較して小さくなる。
【００７４】
フォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石とをそれぞれの永久磁石の磁極配置が線対称面を有するように配置することによって、両方の磁性体への磁気吸引力の重ね合わせがほぼ一定となるため、矢印Ａ方向への切り替え電圧と矢印Ｂ方向への切り替え電圧は同一に設定可能となるので、駆動電圧に対して切り替え方向依存性が小さいものが得られる。
【００７５】
フォーカシング用永久磁石とトラッキング用永久磁石とをそれぞれの永久磁石の磁極配置が線対称面を有するように配置することによって同一の磁性体に対して同一特性の永久磁石が同一の磁極配置で対向するよう構成されており、トラッキング用永久磁石１０９ｄに対して対向配置される磁性体１１１ｃ及び１１１ｄも同一特性のものが用いられるので、光学素子１０３ａまたは１０３ｂのどちらを選択した場合でも磁性体１１１ａまたは１１１ｂ、磁性体１１１ｃまたは１１１ｄに作用する磁気吸引力の総和がほぼ変わらないため磁気バネのバネ定数も変化せず、常に安定した周波数特性を有する。
これによって、一つのサーボ回路によって制御することが可能となるため、本装置を制御するための回路規模の縮小も図ることもできる。
【００７６】
本発明によれば以下に述べるような効果を奏する。
すなわち、軸線の周りに回動可能でかつ上記軸線に沿って移動可能な光学素子ホルダと、上記軸線を中心とする周方向に異なる磁性の磁極が隣接してベース上に配設されたトラッキング用永久磁石を、上記軸線を含む所定の面に対し面対称の位置に、上記軸線を挟んで互いに同じ磁性の磁極が対向するよう配置したトラッキング用永久磁石対と、ベース上に配設されたフォーカシング用永久磁石を、上記軸線を含む所定の面に対し面対称の位置に、上記軸線を挟んで同じ磁性の磁極が対向するよう配置したフォーカシング用永久磁石対とを備え、上記光学素子ホルダは、情報記録媒体上に集光スポットを形成するための複数の光学素子と、上記トラッキング用永久磁石に対向可能な複数の磁性体と、上記軸線の方向に対してほぼ垂直方向の磁束を発生し、上記トラッキング用永久磁石に対向可能なトラッキング用コイルからなるトラッキング用コイル対と、上記軸線の方向に対してほぼ平行方向の磁束を発生するフォーカシング用コイルとを有し、上記トラッキング用永久磁石対と上記フォーカシング用永久磁石対は、両者により形成される磁極が、上記軸線を含む線対称面を有する位置に配置され、上記複数の磁性体のうち、軸線を挟んで１８０度対向する位置にある少なくとも一対の磁性体対は、上記光学素子が中立点にある際、共に上記トラッキング用永久磁石の磁極の境界線に対向するように構成され、上記磁性体対と上記トラッキング用永久磁石対とにより上記光学素子の中立点保持が行なわれるように構成することにより、中立点保持用の磁気回路を不要とし、光学素子ホルダが上記軸線に沿って移動可能な範囲においてトラッキング用永久磁石の磁極の境界近傍に常に中立点を位置させることが可能となり、光ビームの光軸と光学素子の光軸とを確実に合せることが可能となる。
【００８１】
第６の発明においては、第１乃至第５のいずれかの発明の光学素子駆動装置を情報再生装置に備えるようにしたので、光学素子ホルダが上記軸線に沿って移動可能な範囲において第２の磁界発生部の磁極の境界近傍に常に中立点を位置させることが可能となり、光ビームの光軸と光学素子の光軸とを確実に合せることが可能な情報再生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における光学素子駆動装置を表す平面図である（複数備えられた光学素子の内の一つの光学素子を選択した状態を示す）。
【図２】本発明の実施の形態１における光学素子駆動装置を表す平面図である（図１に示した状態から他の光学素子に切り替えた状態を示す）。
【図３】本発明の実施の形態１における、図１に示した装置のＰ−Ｐ断面図（縦断面図）である。
【図４】本発明の実施の形態１における光学素子駆動装置の一部を表す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるトラッキング用永久磁石に対向する光学素子ホルダに一体的に設けられた一の磁性体の磁気平衡点の軌跡（磁気平衡線）を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるトラッキング用永久磁石に対向する光学素子ホルダに一体的に設けられた他の磁性体の磁気平衡点の軌跡（磁気平衡線）を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１における光学素子の切り替え途中で磁性体に作用する磁気吸引力がバランスする点（切り替えバランス点）を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２における光学素子駆動装置を表す平面図である（複数備えられた光学素子の内の一つの光学素子を選択した状態を示す）。
【図９】本発明の実施の形態２における光学素子駆動装置の一部を表す平面図である。
【図１０】従来の光学素子駆動装置の斜視図である。
【図１１】図１０に示された駆動装置の平面図である。
【図１２】図１０に示された構成とは別な第２の従来の光学素子駆動装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０１ベース、１０２支軸、１０３ａ、１０３ｂ光学素子、１０４光学素子ホルダ、１０５フォーカシング用コイル、１０６ａ、１０６ｂトラッキング用コイル、１０７ａ、１０７ｂフォーカシング用永久磁石、１０８フォーカシング用ヨーク、１０９ａ〜１０９ｄトラッキング用永久磁石、１１０ａ〜１１０ｄトラッキング用ヨーク、１１１ａ、１１１ｂ磁性体、１１２反射ミラー、１１３ａ〜１１３ｄ磁気的ニュートラルゾーン、１１４ａ〜１１４ｄ磁気平衡線、１１５ａ、１１５ｂ切り替えバランス点、１１６ａ、１１６ｂ切り替えバランス点。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording medium capable of optically recording or reproducing information, such as a magneto-optical disk, a write-once disk, a phase change disk, and a CD-ROM. The present invention relates to an optical element driving device for driving and controlling an optical element used to form a condensing spot, and an information reproducing apparatus including the same.
[0002]
[Prior art]
In order to optically read information from an information recording medium or to record information optically, various devices for driving and controlling optical elements following the movement of the information recording medium have been proposed. Some of these devices are provided with a neutral point holding mechanism for holding the optical element at a stable point when there is no external force component in the focus direction or tracking direction, so-called neutral point.
[0003]
Among such neutral point holding mechanisms, the simplest and cheapest method in structure includes an example using a magnetic attraction force with respect to a magnetic body provided integrally with an optical element.
10 to 12 are examples of a conventional optical element driving device described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-138261, FIG. 10 is a perspective view of the optical element driving device, and FIG. 11 is a driving shown in FIG. FIG. 12 is a perspective view showing a second conventional optical element driving device different from the configuration shown in FIG.
[0004]
In the configuration shown in FIGS. 10 and 11, reference numeral 3 denotes an objective lens, which has lens portions 4 and 5 so as to be compatible with information recording or reproducing operations on information recording media having different protective layer thicknesses.
A lens holder 6 holds the objective lens 3 at one end and a magnetic piece 7 at the other end.
Reference numeral 8 denotes a focusing drive coil, and 9a to 9d denote tracking drive coils, which are integrally fixed to the lens holder 6 so as to face a magnetic circuit composed of a base 10 and permanent magnets 11a and 11b.
A support shaft 12 is implanted in the base 10 and has an axis substantially parallel to the objective lens 3. The lens holder 6 is supported so as to be movable along the support shaft 12 and rotatable about the support shaft 7. Yes.
[0005]
Reference numeral 13 denotes a permanent magnet, and reference numerals 14 and 15 denote yokes, which are arranged to face each other so that a magnetic attractive force acts on the magnetic piece 7.
Reference numeral 17 denotes an actuator constituted by the objective lens 3 to the yoke 15 described above.
Reference numeral 18 denotes a mirror fixedly arranged with respect to the actuator 17, and reflects a light beam emitted from a light source (not shown) in a direction toward the objective lens 3.
A balancer 19 is provided on the lens holder 6 opposite to the objective lens 3 with respect to the shaft 12.
[0006]
Reference numerals 30a and 30b denote protruding portions of the lens holder 6, which hold the objective lens 3 and the balancer 19, respectively. Reference numerals 31a and 31b denote openings of the lens holder 6, and inner yokes 32a and 32b made of a magnetic material are provided so as to pass therethrough. 33a and 33b are outer yokes, and permanent magnets 11a and 11b are bonded and held. Reference numerals 34a and 34b denote stoppers that limit the amount of rotation of the lens holder 6 in the tracking direction, and are provided on both sides of the protrusion 30a.
[0007]
12 is a perspective view showing a second conventional optical element driving device different from the configuration shown in FIGS. 10 and 11 (elements common to FIGS. 10 and 11 are not described again). In the configuration shown in FIG. 12, the lens portions 4 and 5 and the magnetic pieces 7a and 7b are disposed on the protruding portions 30a and 30b, respectively.
In the example shown in FIG. 12, the permanent magnet 13 as shown in FIGS. 10 and 11 is not arranged with the yokes 14 and 15, but is arranged to face the magnetic body 7b.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the conventional optical element driving apparatus as described above has the following problems.
[0009]
According to the configuration shown in FIGS. 10 and 11, magnetic interference occurs between the magnetic circuit unit composed of the permanent magnets 11a and 11b and the magnetic circuit unit composed of the permanent magnet 13 and the yokes 14 and 15. When the equilibrium point of the magnetic attractive force with respect to the magnetic piece 7 is slightly shifted in the tracking direction instead of the center of the permanent magnet 13, the optical axis of the light beam incident on the objective lens 3 and the optical axis of the objective lens 3 are initially shifted. There was a problem.
[0010]
Further, since the position of the equilibrium point due to the magnetic interference described above varies depending on the focusing direction position, when the holder 6 is driven along the axis 12 in the focusing direction, the holder 6 rotates in the tracking direction about the axis 12. There was a problem such as.
[0011]
In addition, since the deviation of the equilibrium point due to the magnetic interference described above causes switching direction dependence in the driving force when switching the lens portions 4 and 5 of the objective lens 3, an appropriate driving force is generated. For this purpose, it is necessary to make the voltage of the switching pulse different between the direction of arrow A and the direction of arrow B in FIG.
[0012]
Further, when the lens unit 4 is selected and the lens unit 5 is selected, the magnetic arrangement of the magnetic circuit unit facing the magnetic piece 7 is different, so that the magnetic attractive forces in the direction of arrow A and the direction of arrow B in FIG. As a result, there is a problem that the neutral point holding characteristics are different.
[0013]
Furthermore, as a common problem in the configuration shown in FIGS. 10 to 12, since the permanent magnet 13 is provided as a permanent magnet dedicated to the neutral point holding of the optical element, the apparatus becomes large and expensive. There was a problem.
[0014]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The optical axis shift of the objective lens with respect to the optical axis of the incident light beam, the operation interference from the focusing control operation to the tracking control operation, and the optical element selection means. It is an object of the present invention to obtain a compact and low-cost optical element driving apparatus in which the direction dependency at the time of optical element switching and the change in neutral point holding characteristics when the optical element is switched are small.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present invention provides:
  axisPivotable around the line andthe aboveAn optical element holder movable along an axis;
  Magnetic poles that are different in the circumferential direction around the axis are arranged on the base adjacent to each other.For trackingPermanent magnet, In a plane symmetric with respect to a predetermined plane including the axis,With each other across the axisSame magnetismArranged so that the magnetic poles ofFor trackingPermanent magnet pairWhen,
  A pair of focusing permanent magnets arranged on a base, in such a manner that the same magnetic poles face each other across the axis in a plane symmetric with respect to a predetermined plane including the axis.
With
  The optical element holder is
  A plurality of optical elements for forming a focused spot on the information recording medium;
  A plurality of magnetic bodies capable of facing the tracking permanent magnet;
  A tracking coil pair comprising a tracking coil that generates a magnetic flux in a direction substantially perpendicular to the direction of the axis and can be opposed to the tracking permanent magnet;
  A focusing coil for generating magnetic flux in a direction substantially parallel to the direction of the axis;
Have
  The tracking permanent magnet pair and the focusing permanent magnet pair are arranged at a position where the magnetic pole formed by both has a line symmetry plane including the axis,
  Among the plurality of magnetic bodies, at least one pair of magnetic bodies at positions opposed to each other by 180 ° across the axis line is opposed to the boundary line of the magnetic pole of the tracking permanent magnet when the optical element is at a neutral point. Configured toThe magnetic bodyversusAnd aboveFor trackingThe neutral point of the optical element is maintained by a permanent magnet pair.ButlineTo be made
It is what.
[0020]
According to a sixth aspect of the invention, the information reproducing apparatus includes the optical element driving device according to any one of the first to fifth aspects of the invention.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an optical element driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
[0022]
Embodiment 1 FIG. 1 and 2 are plan views showing the optical element driving device.
In FIGS. 1 and 2, 101 is a base, 102 is a support shaft implanted with respect to the base 101, 103a and 103b are optical elements having optical axes substantially parallel to the axis of the support shaft 102, and are of different types. It is designed so that a light spot suitable for each information recording medium (for example, DVD and CD) can be obtained.
[0023]
Reference numeral 104 denotes an optical element holder that holds the optical elements 103a and 103b and is movable along the support shaft 102 and is supported to be rotatable about the support shaft 102. Reference numerals 106a and 106b are tracking coils. Each of them is integrally fixed to the optical element holder 104.
[0024]
Reference numerals 109a to 109d denote tracking permanent magnets, and 110a to 110d denote tracking yokes, which are arranged so that the tracking coils 106a and 106b can face each other.
[0025]
111a and 111b are magnetic bodies which are arranged at the end of the optical element holder 104 and are made of, for example, a soft magnetic body, and are arranged so as to face the tracking permanent magnets 109a to 109d.
[0026]
FIG. 1 shows a state where one of the plurality of optical elements is selected, and FIG. 2 shows a state where the state shown in FIG. 1 is switched to another optical element. Show.
[0027]
3 is a cross-sectional view (vertical cross-sectional view) of the apparatus shown in FIG. In the figure, reference numeral 105 denotes a focusing coil that is coaxial with the support shaft 102, 107a and 107b denote focusing permanent magnets, and 108 denotes a focusing yoke, which are arranged to face each other with the focusing coil 105 interposed therebetween.
[0028]
FIG. 4 is a plan view showing a part of the optical element driving apparatus. From the entire optical element driving apparatus shown in FIG. 1, the optical element holder 104 and a portion fixed integrally therewith (optical elements 103a and 103b, tracking) This shows a state in which coils for use 106a and 106b, magnetic bodies 111a and 111b, and focusing coil 105) are removed.
In the figure, reference numeral 112 denotes a reflection mirror that reflects a light beam (not shown) incident on the optical element driving device in a direction toward the optical element 103a or 103b.
[0029]
As shown in the figure, the magnetic poles of the permanent magnets shown in the focusing permanent magnets 107a and 107b and the tracking permanent magnets 109a to 109d are arranged so as to have a line symmetry plane (P plane in the figure). (The magnetic pole arrangement of focusing permanent magnets 107a and 107b and tracking permanent magnets 109a to 109d is axisymmetric with respect to the P plane).
[0030]
In the configuration as described above, the optical element selection means includes any one of the tracking permanent magnets 109a to 109d and the tracking coil 106a or 106b facing the permanent magnet 109a to 109d.
[0031]
For example, when the tracking coil 106a is opposed to the tracking permanent magnet 109a, a pulsed direct current of a predetermined magnitude is supplied to the tracking coil 106a in the first direction, and the optical element holder 104 is supplied. 1 is rotated in the direction A in FIG. 1, and the lens 103b provided on the optical element holder 104 is adapted to the position of the light beam reflected by the reflecting mirror 112 (in this case, the tracking coil 106a). Is a position facing the tracking permanent magnet 109b).
[0032]
In addition, with the tracking coil 106a in a position facing the tracking permanent magnet 109b, a pulsed direct current having a predetermined magnitude is supplied to the tracking coil 106a in a direction opposite to the first direction. Then, the optical element holder 104 is rotated in the direction B in FIG. 1, and the lens 103 a provided on the optical element holder 104 is adapted to the position of the light beam reflected by the reflection mirror 112 along with the rotation (FIG. In this case, the tracking coil 106a is positioned opposite the tracking permanent magnet 109a).
[0033]
Therefore, when the optical elements are switched by the optical element selection means as described above, the magnetic pole arrangement when facing each other is the same when viewed from one magnetic body. Specifically, for the tracking permanent magnets 109a and 109b arranged to face the magnetic body 111a, permanent magnets having the same characteristics in terms of shape and magnetic characteristics are used. Arranged to be the north and south poles from the left side when viewed from the body 111a (see FIG. 1).
[0034]
On the other hand, as shown in FIG. 1, corresponding to the tracking permanent magnets 109a and 109b described above, the tracking permanent magnets 109c and 109d arranged at symmetrical positions with the P plane as the line symmetry plane are as follows. Arranged so as to be the south pole and the north pole from the left side when viewed from the magnetic body 111b.
[0035]
Next, the operation will be described.
A light beam (not shown) incident from the outside is reflected by the reflecting mirror 112 and incident on the optical element 103a or 103b, and is condensed on an information recording medium (not shown) by the optical action of the optical element 103a or 103b. It is converged (condensed) as a spot.
[0036]
Here, the light beam reflected from the information recording medium follows an optical path opposite to that of the incident light, and is detected from the optical signal by an optical device (not shown) such as a photodetector provided at the subsequent stage of the reflection mirror 112. Information converted into an electrical signal and recorded on the information recording medium is read (the information reproducing apparatus is configured using an optical element driving apparatus described below).
[0037]
In addition to the above-described information reading, the focusing spot and tracking deviation of the focused spot with respect to a desired information track on the information recording medium are detected (focus control based on the detection of these deviations). Tracking control is performed) and the type of information recording medium (for example, DVD and CD) is also detected.
[0038]
For the focusing control, a current corresponding to the detected focusing deviation is applied to the focusing coil 105, where the magnetic field generated in the focusing coil 105 and the focusing permanent magnets 107a and 107b disposed in the vicinity of the coil. An electromagnetic force is generated by an electromagnetic action with, and the like, and the optical element holder 104 is moved along the support shaft 102 by this electromagnetic force, that is, the optical element 103a or 103b is moved along the support shaft 102.
[0039]
As for the tracking control, a current corresponding to the detected tracking deviation is applied to the tracking coils 106a and 106b, and the magnetic field generated in the tracking coils 106a and 106b and the tracking disposed near the coils. Electromagnetic force is generated by the electromagnetic action with the permanent magnets 109a to 109d and the like, and the optical element holder 104 is rotated about the support shaft 102 by this electromagnetic force, that is, the optical element 103a or 103b is set about the support shaft 102. Tracking control is performed by turning.
[0040]
(Operation interference from focusing operation to tracking operation)
Next, the operation interference from the focusing operation to the tracking operation will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the locus (magnetic equilibrium line) of the magnetic equilibrium point of one magnetic material provided integrally with the optical element holder facing the tracking permanent magnet. These are explanatory drawing for demonstrating the locus | trajectory (magnetic equilibrium line) of the magnetic equilibrium point of the other magnetic body integrally provided in the optical element holder facing the tracking permanent magnet.
[0041]
5 and 6, reference numerals 113a to 113d denote magnetic neutral zones (portions of magnetic poles and portions having no externally affecting magnetic field) of the tracking permanent magnets 109a to 109d, respectively.
[0042]
114a to 114d are magnetic equilibrium lines, and the direction of the magnetic body 111a (or magnetic body 111b) disposed at the end of the optical element holder 104 is indicated by the up and down arrows in each figure by the focusing control (focusing direction). This is the trajectory to follow when moving to.
[0043]
That is, the trajectory in the focusing direction of the magnetic body 111a (or the magnetic body 111b) that is originally required is along the magnetic neutral zone, but as shown in FIG. 5 or 6, the magnetic body 111a has a permanent magnet 109a. The opposing magnetic balance line 114a does not overlap the magnetic neutral zone 113a due to a deviation in the balance of the magnetic attractive force caused by magnetic interference with the focusing magnetic circuit, and the magnetic balance line 114d of the permanent magnet 109d that faces the magnetic body 111b is also formed. It will shift without overlapping the magnetic neutral zone 113d.
[0044]
However, in the optical element holder 104 according to the present embodiment, the magnetic attractive force acting on the magnetic bodies 111a and 111b acts so as to cancel each other with the support shaft 102 as its rotation axis. The influence is reduced, and the optical element holder 104 can be moved in the focusing direction so as to substantially overlap the magnetic neutral zones 113a and 113d with little rotation during the focusing operation.
[0045]
When the optical element 103b is selected, the magnetic balance line of the magnetic body 111a or 111b alone is as shown in FIG. 6, and the rotation of the optical element holder 104 during the focusing operation is almost the same as the operation principle described above. Does not occur.
[0046]
In this way, by arranging the focusing permanent magnet and the tracking permanent magnet so that the magnetic poles of the permanent magnets have a line-symmetrical surface, a reliable neutral point holding operation can be performed as described above. Therefore, the optical element having a small deviation between the optical axis of the optical element and the incident light beam can be obtained. Further, there is an advantage that a small size can be obtained because there is no need to newly provide a neutral point holding structure.
[0047]
(Switching operation between the optical elements 103a and 103b) Hereinafter, the switching operation between the optical elements 103a and 103b will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the point (switching balance point) where the magnetic attractive force acting on the magnetic body is balanced during the switching of the optical element.
[0048]
In FIG. 7, 115a is located near the middle of the tracking permanent magnets 109a and 109b and is a switching balance point of the magnetic body 111a fixedly positioned with respect to the base 101, and 115b is located near the middle of the tracking permanent magnets 109c and 109d. This is a switching balance point of the magnetic body 111 b that exists and is fixedly positioned with respect to the base 101.
[0049]
(1) When switching from the optical element 103a to the optical element 103b
In the following description, from the state where the magnetic body 111a faces the tracking permanent magnet 109a and the magnetic body 111b faces the tracking permanent magnet 109d, the magnetic body 111a turns into the tracking permanent magnet 109b, and the magnetic body 111b turns off. An example will be described in which the transition is made to face the tracking permanent magnet 109c.
[0050]
As for the magnetic body 111a alone, the switching balance point 115a is in the line symmetry plane P due to the arrangement relationship (the arrangement of the magnetic poles) between the tracking permanent magnets 109a to 109d and the focusing permanent magnets 107a and 107b as shown in FIG. Does not exist on the plane Q orthogonal to the plane Q, and exists at a position shifted from the plane Q by an angle R1.
[0051]
Therefore, the switching voltage for switching the optical element through which the light beam passes from the optical element 103a to the optical element 103b by the rotation operation in the arrow A direction in FIG. 1 is smaller than the switching voltage in the arrow B direction. Become.
[0052]
On the other hand, in the case of the magnetic body 111b alone, the switching balance point 115b is a line from the arrangement relationship (the arrangement of the magnetic poles) between the tracking permanent magnets 109a to 109d and the focusing permanent magnets 107a and 107b as shown in FIG. It exists at a position deviated by a certain angle R2 from the plane Q orthogonal to the symmetry plane P (that is, a position deviated in the reverse rotation direction from the angle R1).
[0053]
Therefore, the switching voltage for switching the optical element through which the light beam passes through the optical element 103a from the optical element 103a by turning in the arrow A direction in FIG. 1 is larger than the switching voltage in the arrow B direction. Become.
[0054]
(2) When switching from the optical element 103b to the optical element 103a
In the following description, from the state in which the magnetic body 111a faces the tracking permanent magnet 109b and the magnetic body 111b faces the tracking permanent magnet 109c, the magnetic body 111a turns into the tracking permanent magnet 109a, and the magnetic body 111b turns off. An example will be described in which a transition is made to face the tracking permanent magnet 109d.
[0055]
As for the magnetic body 111a alone, the optical element through which the light beam passes is switched from the optical element 103b to the optical element 103a by the rotation operation in the arrow B direction in FIG. 1 contrary to the switching in the arrow A direction described above. Therefore, the switching voltage for this is larger than the switching voltage in the direction of arrow A.
[0056]
On the other hand, when the magnetic body 111b alone is viewed, the optical element through which the light beam passes by the rotation operation in the arrow B direction in FIG. 1 is changed from the optical element 103b to the optical element, contrary to the switching in the arrow A direction. The switching voltage for switching to 103a is smaller than the switching voltage in the direction of arrow A.
[0057]
Since the focusing permanent magnet and the tracking permanent magnet are arranged so that the magnetic pole arrangement of each permanent magnet has a line symmetry plane, the superposition of the magnetic attractive force on both magnetic bodies becomes almost constant. Since the switching voltage in the direction of the arrow A and the switching voltage in the direction of the arrow B can be set to be the same, the switching direction dependency on the driving voltage is small.
[0058]
By arranging the focusing permanent magnet and the tracking permanent magnet so that the magnetic pole arrangement of each permanent magnet has a line symmetry plane, the permanent magnet of the same characteristic faces the same magnetic body with the same magnetic pole arrangement. Since the sum of the magnetic attractive forces acting on the magnetic bodies 111a and 111b is almost the same regardless of whether the optical element 103a or 103b is selected, the spring constant of the magnetic spring does not change and is always stable. Has frequency characteristics.
As a result, the control can be performed by one servo circuit, so that the circuit scale for controlling the apparatus can be reduced.
[0059]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a plan view showing an optical element driving apparatus according to another embodiment, and shows a state where one of the plural optical elements is selected. FIG. 9 is a plan view showing a part of the optical element driving apparatus, and shows a state in which the optical element holder and the portion fixed integrally therewith are removed from the entire optical element driving apparatus shown in FIG. It is.
[0060]
Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
In the following description, the configurations of the tracking coil, the magnetic body, and the tracking permanent magnet are different from those described in the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which shows the same effect | action as Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.
[0061]
As can be understood with reference to the drawings, 111c and 111d are magnetic bodies disposed at the end of the optical element holder 104, and the magnetic bodies 111a to 111d are disposed so as to face the tracking permanent magnets 109a and 109d, respectively. Has been.
[0062]
In FIG. 8, 116a is a switching balance point of the optical elements that are present in the vicinity of the intermediate between the magnetic bodies 111a and 111b and are fixedly positioned with respect to the optical element holder 104, and 116b is between the magnetic bodies 111a and 111b. This is a switching balance point of an optical element that exists in the vicinity of the middle and is fixedly positioned with respect to the optical element holder 104 (that is, the switching balance points 116a and 116b move as the optical element holder 104 rotates). .
[0063]
That is, when the switching balance point 116a faces the tracking permanent magnet 109a, the magnetic attractive forces acting on the magnetic bodies 111a and 111b are balanced (balanced), and the switching balance point 116b is the tracking permanent magnet. The magnetic attractive forces acting on the magnetic bodies 111c and 111d in a state of facing the 109d are in a balanced state (balanced).
[0064]
As shown in FIG. 9, the arrangement of the magnetic poles of the permanent magnets including the focusing permanent magnets 107a and 107b and the tracking permanent magnets 109a and 109d is relative to the line symmetry plane (S plane in the figure). They are arranged symmetrically.
[0065]
(Switching Operation Between Optical Elements 103a and 103b) Next, switching operation between the optical elements 103a and 103b according to the present embodiment will be described.
[0066]
(1) When switching from the optical element 103a to the optical element 103b
In the following description, from the state where the magnetic body 111a faces the tracking permanent magnet 109a and the magnetic body 111c faces the tracking permanent magnet 109d, the magnetic body 111b turns into the tracking permanent magnet 109a, and the magnetic body 111d comes up. An example will be described in which a transition is made to face the tracking permanent magnet 109d.
[0067]
With regard to the tracking permanent magnet 109a, the switching balance point 116a is a magnetic body 111a based on the positional relationship (the arrangement of magnetic poles) between the tracking permanent magnets 109a and 109d and the focusing permanent magnets 107a and 107b as shown in FIG. And 111b do not exist on the equally divided plane T, but exist at a position shifted from the equally divided plane T by a certain angle U1.
[0068]
Therefore, the switching voltage for switching the optical element through which the light beam passes from the optical element 103a to the optical element 103b by the rotation operation in the arrow A direction in FIG. 8 is smaller than the switching voltage in the arrow B direction. Become.
[0069]
On the other hand, regarding the tracking permanent magnet 109d, the switching balance point 116b is determined from the positional relationship (arrangement of magnetic poles) between the tracking permanent magnets 109a and 109d and the focusing permanent magnets 107a and 107b as shown in FIG. The magnetic bodies 111c and 111d do not exist on the equally divided plane T but exist at a position shifted from the equally divided plane T by a certain angle U2 (that is, a position shifted in the opposite direction to the angle U1). .
[0070]
Accordingly, the switching voltage for switching the optical element through which the light beam passes from the optical element 103a to the optical element 103b by the rotation operation in the arrow A direction in FIG. 8 is larger than the switching voltage in the arrow B direction. Become.
[0071]
(2) When switching from the optical element 103b to the optical element 103a
In the following description, from the state where the magnetic body 111b faces the tracking permanent magnet 109a and the magnetic body 111d faces the tracking permanent magnet 109d, the magnetic body 111a turns to the tracking permanent magnet 109a, and the magnetic body 111c turns to the tracking permanent magnet 109d. An example will be described in which a transition is made to face the tracking permanent magnet 109d.
[0072]
As for the tracking permanent magnet 109a, the optical element through which the light beam passes is changed from the optical element 103b to the optical element 103a by the rotation operation in the arrow B direction in FIG. 8 contrary to the switching in the arrow A direction. The switching voltage for switching to is larger than the switching voltage in the direction of arrow A.
[0073]
On the other hand, in the tracking permanent magnet 109d, the optical element through which the light beam passes is moved from the optical element 103b by the rotation operation in the arrow B direction in FIG. The switching voltage for switching to the optical element 103a is smaller than the switching voltage in the direction of arrow A.
[0074]
Since the focusing permanent magnet and the tracking permanent magnet are arranged so that the magnetic pole arrangement of each permanent magnet has a line symmetry plane, the superposition of the magnetic attractive force on both magnetic bodies becomes almost constant. Since the switching voltage in the direction of the arrow A and the switching voltage in the direction of the arrow B can be set to be the same, it is possible to obtain a switching voltage having a small dependence on the switching direction.
[0075]
By arranging the focusing permanent magnet and the tracking permanent magnet so that the magnetic pole arrangement of each permanent magnet has a line symmetry plane, the permanent magnet of the same characteristic faces the same magnetic body with the same magnetic pole arrangement. Since the magnetic bodies 111c and 111d disposed opposite to the tracking permanent magnet 109d have the same characteristics, the magnetic body 111a or 111b is selected regardless of which of the optical elements 103a or 103b is selected. Since the sum of the magnetic attractive forces acting on the magnetic material 111c or 111d is not substantially changed, the spring constant of the magnetic spring does not change, and always has a stable frequency characteristic.
As a result, the control can be performed by one servo circuit, so that the circuit scale for controlling the apparatus can be reduced.
[0076]
  The present invention has the following effects.
  That is,axisPivotable around the line andthe aboveAn optical element holder that can move along the axis, and magnetic poles that are different in the circumferential direction around the axis are adjacently disposed on the base.For trackingPermanent magnet, In a plane symmetric with respect to a predetermined plane including the axis,With each other across the axisSame magnetismArranged so that the magnetic poles ofFor trackingPermanent magnet pairA pair of focusing permanent magnets arranged on the base so that the same magnetic poles face each other across the axis in a plane symmetrical with respect to a predetermined plane including the axis. WhenWithThe optical element holder includes a plurality of optical elements for forming a focused spot on the information recording medium, a plurality of magnetic bodies that can face the tracking permanent magnet, and a direction substantially perpendicular to the direction of the axis. A tracking coil pair comprising a tracking coil that can be opposed to the tracking permanent magnet, and a focusing coil that generates a magnetic flux substantially parallel to the direction of the axis, The tracking permanent magnet pair and the focusing permanent magnet pair are arranged at a position where a magnetic pole formed by the two has a line symmetry plane including the axis, and 180 degrees with the axis among the plurality of magnetic bodies. At least one pair of magnetic bodies at opposite positions are both aligned with the boundary line of the magnetic pole of the tracking permanent magnet when the optical element is at a neutral point. Is configured so as to direction,The magnetic bodyversusAnd aboveFor trackingThe neutral point of the optical element is maintained by a permanent magnet pair.ButlineTo be madeAs a result, the magnetic circuit for holding the neutral point is not required, and the optical element holder can be moved along the axis.Permanent magnet for trackingThe neutral point can always be positioned in the vicinity of the boundary of the magnetic poles, and the optical axis of the light beam and the optical axis of the optical element can be reliably aligned.
[0081]
In the sixth aspect of the invention, since the information reproducing apparatus is provided with the optical element driving device of any one of the first to fifth aspects of the invention, the second optical element holder is movable within the range along the axis. A neutral point can always be positioned in the vicinity of the boundary of the magnetic pole of the magnetic field generator, and an information reproducing apparatus capable of reliably aligning the optical axis of the light beam and the optical axis of the optical element can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an optical element driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention (showing a state in which one optical element among a plurality of optical elements is selected).
FIG. 2 is a plan view showing the optical element driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention (showing a state where the state shown in FIG. 1 is switched to another optical element).
3 is a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) of the apparatus shown in FIG. 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a part of the optical element driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a locus (magnetic equilibrium line) of a magnetic equilibrium point of one magnetic body provided integrally with the optical element holder facing the tracking permanent magnet in the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the locus (magnetic equilibrium line) of a magnetic equilibrium point of another magnetic body provided integrally with the optical element holder facing the tracking permanent magnet in the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a point (switching balance point) where magnetic attractive forces acting on a magnetic body are balanced during switching of an optical element in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing an optical element driving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention (showing a state in which one optical element among a plurality of optical elements is selected).
FIG. 9 is a plan view showing a part of the optical element driving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of a conventional optical element driving device.
FIG. 11 is a plan view of the drive device shown in FIG.
12 is a perspective view showing a second conventional optical element driving device different from the configuration shown in FIG.
[Explanation of symbols]
101 Base, 102 Support shaft, 103a, 103b Optical element, 104 Optical element holder, 105 Focusing coil, 106a, 106b Tracking coil, 107a, 107b Focusing permanent magnet, 108 Focusing yoke, 109a-109d Tracking permanent magnet 110a to 110d Tracking yoke, 111a and 111b Magnetic body, 112 Reflecting mirror, 113a to 113d Magnetic neutral zone, 114a to 114d Magnetic balance line, 115a and 115b Switching balance point, 116a and 116b Switching balance point.

Claims

軸線の周りに回動可能でかつ上記軸線に沿って移動可能な光学素子ホルダと、
上記軸線を中心とする周方向に異なる磁性の磁極が隣接してベース上に配設されたトラッキング用永久磁石を、上記軸線を含む所定の面に対し面対称の位置に、上記軸線を挟んで互いに同じ磁性の磁極が対向するよう配置したトラッキング用永久磁石対と、
ベース上に配設されたフォーカシング用永久磁石を、上記軸線を含む所定の面に対し面対称の位置に、上記軸線を挟んで同じ磁性の磁極が対向するよう配置したフォーカシング用永久磁石対と
を備え、
上記光学素子ホルダは、
情報記録媒体上に集光スポットを形成するための複数の光学素子と、
上記トラッキング用永久磁石に対向可能な複数の磁性体と、
上記軸線の方向に対してほぼ垂直方向の磁束を発生し、上記トラッキング用永久磁石に対向可能なトラッキング用コイルからなるトラッキング用コイル対と、
上記軸線の方向に対してほぼ平行方向の磁束を発生するフォーカシング用コイルと
を有し、
上記トラッキング用永久磁石対と上記フォーカシング用永久磁石対は、両者により形成される磁極が、上記軸線を含む線対称面を有する位置に配置され、
上記複数の磁性体のうち、軸線を挟んで１８０度対向する位置にある少なくとも一対の磁性体対は、上記光学素子が中立点にある際、共に上記トラッキング用永久磁石の磁極の境界線に対向するように構成され、上記磁性体対と上記トラッキング用永久磁石対とにより上記光学素子の中立点保持が行なわれること
を特徴とする光学素子駆動装置。An optical element holder movable along and the axis rotatable about an axis,
A permanent magnet for tracking, in which magnetic poles different in the circumferential direction around the axis line are adjacently arranged on the base, is sandwiched between the axis line at a position symmetrical to a predetermined plane including the axis line. A pair of tracking permanent magnets arranged so that the same magnetic poles face each other ;
A focusing permanent magnet pair arranged on a base is arranged such that the same magnetic poles are opposed to each other with the axis sandwiched in a plane symmetric with respect to a predetermined plane including the axis. br />
The optical element holder is
A plurality of optical elements for forming a focused spot on the information recording medium;
A plurality of magnetic bodies capable of facing the tracking permanent magnet;
A tracking coil pair comprising a tracking coil that generates a magnetic flux in a direction substantially perpendicular to the direction of the axis and can be opposed to the tracking permanent magnet;
A focusing coil for generating magnetic flux in a direction substantially parallel to the direction of the axis;
Have
The tracking permanent magnet pair and the focusing permanent magnet pair are arranged at a position where the magnetic pole formed by both has a line symmetry plane including the axis,
Among the plurality of magnetic bodies, at least one pair of magnetic bodies at positions opposed to each other by 180 ° across the axis line is opposed to the boundary line of the magnetic pole of the tracking permanent magnet when the optical element is at a neutral point. configured to, an optical element driving device neutral point of the optical element by the above magnetic pairs and the tracking permanent magnet pairs retention is characterized <br/> be rope lines.

上記トラッキング用コイル対と上記トラッキング用永久磁石対との発生磁界に基づいて上記光学素子ホルダが軸線の周りに回動することによって、上記複数の光学素子のいずれか一つの光学素子が選択されること
を特徴とする請求項１に記載の光学素子駆動装置。By rotating around the optical element holder in the axial line based on the generated magnetic field of the tracking coil pairs and the tracking permanent magnet pairs, one of the optical elements of the plurality of optical elements are selected The optical element driving apparatus according to claim 1.

請求項１乃至２のいずれか１項に記載の光学素子駆動装置を備える情報再生装置。Information reproducing apparatus including the optical element driving device according to any one of claims 1 to 2.