JP4868662B2 - Optical element actuator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、光カードなどの光記録媒体に対して情報を記録および/または再生する情報記録再生装置に用いられる対物レンズや、光通信に用いられる光ファイバ用のカップリングレンズ、または走査顕微鏡の対物レンズなどの光学素子を駆動可能に支持するアクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、上記情報記録再生装置などの光学装置に用いられる光ピックアップ用アクチュエータでは、光学素子である対物レンズを直交するフォーカス方向およびトラッキング方向の2方向に駆動可能に支持し、対物レンズの光スポットを正確に記録媒体の記録トラックに位置させる必要がある。このため、光学素子を2方向に駆動可能に支持するアクチュエータとしては、従来から記録密度やアクセス速度の向上などを図ることを目的として駆動感度の高い様々なものが提案されている。
【0003】
例えば、実開平2−30120号公報(以下、従来技術1という)には、図7に示す如くのアクチュエータが提案されている。このアクチュエータは、対物レンズ10をホルダ11で保持し、フォーカス方向Xおよびトラッキング方向Yに直交するタンジェンシャル方向Zにおいてホルダ11に対向配置した2つの取り付け面11f(図7では一方のみ表示)にそれぞれ、扁平状のフォーカスコイル12およびトラッキングコイル13を1つづつ配置し、これらフォーカスコイル12およびトラッキングコイル13に対して、対向配置したマグネット14からヨーク15を介して有効な磁界を差し向けたものである。この従来技術は、フォーカスコイル12においては作用辺12a,12bの2辺を有効辺として利用し、トラッキングコイル13においては作用辺13a,13bの2辺を電磁力の発生する有効辺として利用することでアクチュエータの応答性(駆動感度)を高めるものである。
【0004】
また特許第2620221号公報(以下、従来技術2という)には、図8に示す如くのアクチュエータが提案されている。このアクチュエータは、トラッキング方向への駆動力を効率よく発生させるため、対物レンズ20を保持するホルダ21の外周にフォーカスコイル22を巻き付けると共に、ホルダ21の一側面にトラッキングコイル23を取り付け、これらフォーカスコイル22およびトラッキングコイル23に対して、対向配置したマグネット24a,24bから外側ヨーク25aおよび内側ヨーク25bを介して有効な磁界を差し向けたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来技術によるアクチュエータにあっては、以下の如くの不都合が生じることが明らかになった。
【0006】
まず従来技術1に示す如くのアクチュエータにあっては、フォーカスコイル12とトラッキングコイル13とをタンジェンシャル方向に配した取り付け面11fに対して一体に取り付けていたため、フォーカスコイル12とトラッキングコイル13の大型化に制限があり、駆動感度を高くすることが困難であった。
【0007】
また従来技術2に示す如くのアクチュエータにあっては、フォーカスコイル22を巻き付けたホルダ21にトラッキングコイル23を取り付けるため、フォーカスコイル22には、3つのマグネット24a,24bのうちの2つのマグネット24aしか作用せず、トラッキングコイル23を取り付けた部分(トラッキング方向Yに沿って延在する部分)のフォーカスコイル22が無駄になって駆動感度を高くすることが困難であった。
【0008】
本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであって、光学素子を直交する第1方向および第2方向の2方向に対して高い感度で駆動させることができる光学素子のアクチュエータを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このため、第1発明に係る、光学素子のアクチュエータは、光学素子を、直交するフォーカス方向およびトラッキング方向の2方向に駆動可能に支持する光学素子のアクチュエータにおいて、フォーカス方向に沿った中心軸を取り囲むように配置された側面をコイル取り付け面としてその内側で、NA0.7〜0.9の前記光学素子を保持するホルダと、このホルダのコイル取り付け面に取り付けられてフォーカス方向の駆動力を発生するフォーカスコイルと、当該ホルダのコイル取り付け面に取り付けられてトラッキング方向の駆動力を発生するトラッキングコイルと、これらフォーカスおよびトラッキングコイルに磁界を差し向ける磁石からなる磁界発生手段と、前記ホルダをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動可能に支持する支持部材と、を備え、
前記ホルダは、フォーカス方向に沿った中心軸を取り囲むように配置された4つの側面を有して当該側面のそれぞれを前記コイル取り付け面として、
当該4つのコイル取り付け面のうち、前記中心軸を挟んで互いに向かうように配置された2つの第1取り付け面にそれぞれ、単一の前記フォーカスコイルのみを取り付けると共に、前記中心軸を挟んで互いに向かうように配置された2つの第2取り付け面にそれぞれ、単一の前記トラッキングコイルのみを取り付けたものであって、遮光用バーを備えると共に、
発光ダイオード及びフォトダイオードが、レーザーからの光を前記光学素子に反射させる反射ミラーに入射される前記光と直交し、かつ、交わるように配置されて、発光ダイオードからフォトダイオードの受光面に投射される光の出力差を取ることで、光学素子の位置が検出されるものであり、
前記磁界発生手段は、磁気ギャップを構成するヨークを有しないオープン磁気回路であることを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。
【0019】
図1〜図3はそれぞれ、本発明の第1実施形態である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視図、図1の上面図、図1をタンジェンシャル方向から示した断面図であり、図4にはその分解図を示す。
【0020】
この記録再生装置は、相変化記録方式の光ディスク1(図3参照)の記録再生装置であって、光学素子である対物レンズ100を直交する第1方向(フォーカス方向)Xおよび第2方向(トラッキング方向)Yの2方向に駆動可能に支持するものである。なお、光ディスク1には、記録面1fを0−0.1(mm)の薄いカバーガラス1cで覆った既存のものを使用する。
【0021】
対物レンズ100は、図3,4に示す如く、NA0.7〜0.9と高いNAを有するものであり、中心軸O1が対物レンズ100の光軸と一致するホルダ110の上端に形成された取り付け穴に固定保持される。ホルダ110はまた、その下端に色収差補正レンズ120を固定保持して、この色収差補正レンズ120を対物レンズ100のフォーカス方向Xのバランサとして機能させる一方、対物レンズ100を色収差補正レンズ120のフォーカス方向Xのバランサとして機能させている。この場合、ホルダ110には余計なバランサが不要となる。
【0022】
ホルダ110は、図4に示す如く、トラッキング方向Yにおいて該ホルダ110に対向配置された2つの第1取り付け面111a,111bと、フォーカス方向Xおよびトラッキング方向Yに直交する第3方向(タンジェンシャル方向)Zにおいて該ホルダ110に対向配置された2つの第2取り付け面112a,112bとを有する。
【0023】
第1取り付け面111aは、トラッキング方向Yに沿って突出した2つの突起を有し、これらの突起によって第1扁平コイル(以下、フォーカスコイルという)131が第1取り付け面111aに位置決めされた状態で、第1取り付け面111aの全面に対して平行に接着固定されている。なお、第1取り付け面111bも同様に、トラッキング方向Yに沿って突出した2つの突起(図示せず)が形成されており、これらの突起によって第1扁平コイル(以下、フォーカスコイルという)132が第1取り付け面111bに位置決めされた状態で、第1取り付け面111bの全面に対して平行に接着固定されている。
【0024】
また第2取り付け面112aは、タンジェンシャル方向Zに沿って突出した2つの突起を有し、これらの突起によって第2扁平コイル(以下、トラッキングコイルという)133が第2取り付け面112aに位置決めされた状態で、第2取り付け面112aの全面に対して平行に接着固定されている。なお、第2取り付け面112bも同様に、タンジェンシャル方向Zに沿って突出した2つの突起(図示せず)を有し、これらの突起によって第2扁平コイル(以下、トラッキングコイルという)134が第2取り付け面112bに位置決めされた状態で、第2取り付け面112bの全面に対して平行に接着固定されている。
【0025】
つまり、フォーカスコイル131,132およびトラッキングコイル133,134は、ホルダの中心軸O1、即ち、対物レンズ100の光軸を取り囲むように且つそれぞれが対向するように設けられた合計4つのフォーカス方向Xに平行な第1取り付け面111a,111bおよび第2取り付け面112a,112bに対して平行に取り付けられている。
【0026】
またホルダ110は、トラッキングコイル133側に2ヶ所づつ、フォーカス方向Xに沿って延在する固定部115を一体に備え、この固定部115にはそれぞれ、ばね140a,140bの一端が接着固定されている。ばね140a,140bは、厚さ0.05(mm)程度のベリリウム銅からなる薄板をエッジング加工したものであって、ばね140a,140bの中間部は、対物レンズ100の周囲を取り囲み、後述するベース141と共にフォーカスコイル131,132を挟み込むように位置している。そしてばね140a,140bの他端はそれぞれ、スプリングホルダ142の上下端に2ヶ所づつ、スプリングホルダ142と一体に形成されたばね固定部142a,142bに接着固定されている。
【0027】
スプリングホルダ142は、その取り付け面142fに形成した2つのボスによって、ベース141の取り付け面141gに対して位置決めされた状態で接着固定されている。
【0028】
ベース141は、厚さ0.6(mm)の鉄板を絞り成形したほぼ筒状であって、そのトラッキング方向Yにおいて対向配置した内壁それぞれに、フォーカス方向Xに2極着磁されたフォーカスマグネット151,152を接着する一方、そのタンジェンシャル方向Zにおいて対向配置した内壁それぞれに、トラッキング方向Yに2極着磁されたトラッキングマグネット153,154を接着する。この場合、磁界発生手段として2極着磁されたマグネットを用いれば、要求する大きさの磁界を容易に発生させることができるため便利である。
【0029】
つまり、 フォーカスマグネット151(152)の磁極は、フォーカスコイル131(132)のタンジェンシャル方向Zに延在する2つの作用辺131aおよび131b(132aおよび132b)と対向し、トラッキングマグネット153(154)の磁極は、トラッキングコイル133(134)のフォーカス方向Xに延在する2つの作用辺133aおよび133b(134aおよび134b)と対向する。
【0030】
またベース141は、図3に示す如く、その下端に傾き調整用の球面部141fが一体に形成されており、この球面部141fがキャリッジ160の上面に形成された円錐面160fに対して傾き可能に当接する。これにより、ベース141は、キャリッジ160に対して傾きを調整したのち、キャリッジ160に接着固定される。なお、キャリッジ160の円錐面160fには、図4に示す如く、反射ミラー161が収納されている。
【0031】
さらにベース141は、そのトラッキング方向Yの外側面にセンサホルダ162が固定されている。センサホルダ162は、タンジェンシャル方向Zにおいて対向する両端に、トラッキング方向Yに2分割された受光面を有するPD(フォトダイオード)163およびLED(発光ダイオード)164を備える。
【0032】
LED164から出射した光は、ホルダ110の下端に配した遮光用バー116に投射されPD163の受光部に入射される。このとき、対物レンズ100と一体にホルダ110がトラッキング方向Yに移動すると、遮光用バー116もトラッキング方向Yに移動するため、PD163上の2分割された受光面の出力差を取ることによって、対物レンズ100のトラッキング方向Yでの位置を検出できる。
【0033】
なお、LED164から出射した光は、レーザーから反射ミラー161に入射する光と直交し、かつ、交わるように配置されている。これにより、空間を有効に利用できて記録再生装置を小型化することができる。
【0034】
本実施形態の記録再生装置は、図3に示す如く、図示しないレーザーからの光を反射ミラー161にて反射させ、この反射光を色収差補正レンズ120を介して対物レンズ100に入射させることにより光ディスク1の記録面1fに光スポットを結ばせる。また本実施形態は、光ディスク1の記録面1fからの反射光を対物レンズ100、色収差補正レンズ120、反射ミラー161へと逆の光路を辿らせ、エラー検出光学素子を経由して受光素子に入射させることにより、トラッキングエラーの検出、フォーカスエラーの検出、RF信号の検出を行うことができる。なお、こうした光学系に関しては、種々のものが提案されているため、その説明は省略するものとする。
【0035】
ここで、対物レンズ100の微調整方法を説明する。
【0036】
まず、対物レンズ100をフォーカス方向Xに微調整する場合は、フォーカスコイル131,132にばね140a,140bを介して給電する。このとき、フォーカスコイル131の2つの作用辺131a,131bおよびフォーカスコイル132の2つの作用辺132a,132bにはそれぞれ、フォーカスマグネット151,152からの磁界に協働した同一の力がフォーカス方向Xに沿って発生するため、ホルダ110がフォーカス方向Xに沿って駆動して、対物レンズ100をフォーカス方向Xに微調整することができる。
【0037】
次に、対物レンズ100をトラッキング方向Yに微調整する場合は、トラッキングコイル133,134にばね140a,140bを介して給電する。このとき、トラッキングコイル133の作用辺133a,133bおよびトラッキングコイル134の作用辺134a,134bにはそれぞれ、トラッキングマグネット153,154からの磁界に協働した同一の力がトラッキング方向Yに沿って発生するため、ホルダ110がトラッキング方向Yに沿って駆動して、対物レンズ100をトラッキング方向Yに微調整することができる。
【0038】
本実施形態は、ホルダ110の中心軸O1と一致する対物レンズ100の光軸を取り囲むようにホルダ110に設けた第1取り付け面111a,111bおよび第2取り付け面112a,112bにそれぞれ、扁平状のフォーカスコイル131,132およびトラッキングコイル133,134をそれぞれ、第1取り付け面111a,111bおよび第2取り付け面112a,112bに対して平行に取り付け、フォーカスコイル131,132およびトラッキングコイル133,134に磁界を差し向ける磁界発生手段としてフォーカスマグネット151,152およびトラッキングマグネット153,154をそれぞれ対応させたから、
第1取り付け面111a,111bおよび第2取り付け面112a,112bにおいて、フォーカスコイル131,132およびトラッキングコイル133,134の配置空間を充分に確保することができる。
【0039】
また、ホルダ110の中心軸O1を取り囲む外周面のほぼ全面に駆動用のコイル131〜134を配置することにより、ホルダ110の周囲の無駄な空いたスペースを極小にし、効率良く利用している。さらに、フォーカス駆動用のコイル131,132およびマグネット151,152と、トラッキング駆動用のコイル133,134およびマグネット153,154とを同一面には配置しないで、互いに垂直な別々の取り付け面111a,111b,112a,112bそれぞれに配置したため、それぞれにおいて、大きなコイルとマグネットを配置することができる。
【0040】
従って本実施形態によれば、フォーカスコイル131,132およびトラッキングコイル133,134を外形寸法の大きなものに設定することができるため、それぞれの作用辺131a,131b,132a,132b,133a,133b,134a,134bの長さ、体積を大きくできると共に、そのコイルに対応するフォーカスマグネット151,152およびトラッキングマグネット153,154もコイルに合せて大きくできるため、対物レンズ100をフォーカス方向Xおよびトラッキング方向Yの2方向に対して高い感度で駆動させることができる。
【0041】
加えて本実施形態は、フォーカスコイル131(132)にはフォーカスマグネット151(152)が対応し、トラッキングコイル133(134)にはトラッキングマグネット153(154)が対応するため、フォーカスマグネット151(152)からの磁界およびトラッキングマグネット153(154)からの磁界のような異なる力を発生させる磁界同士が干渉することがない。
【0042】
このため、例えば、対物レンズ100をフォーカス方向Xに微調整する場合、フォーカスコイル131(132)に電流を流してもトラッキングマグネット153(154)からフォーカスコイル131(132)に作用する磁界が非常に少ないため、不所望な対物レンズ100の動きを防止することができる。これに対して従来技術2ではトラッキングコイルに作用する磁石の磁界がフォーカスコイルの1面に作用するため、タンジェンシャル方向Zの軸周りを回転するトルクを生じて対物レンズが不所望な動きをする。
【0043】
さらに本実施形態は、フォーカスコイル131(132)およびトラッキングコイル133(134)を扁平状にして、その扁平状面をホルダ110に固定して、フォーカスコイル131(132)およびトラッキングコイル133(134)をそれぞれ第1取り付け面111a,111bおよび第2取り付け面112a,112bに対して平行に取り付けたため、ホルダ110に取り付けたフォーカスコイル131(132)およびトラッキングコイル133(134)の剛性が格段に高くなり、コイルそのものが変形するモードの共振周波数が非常に高くなる。またホルダ110自体も四角いブロック状で剛性が高い上に中心の開口部が対物レンズ100と色収差補正レンズ120で補強され、その外周部が扁平状のコイルによって補強されるために剛性が高くなり、その共振周波数も高くなる。
【0044】
ところで、本実施形態の磁気発生手段は、2極着磁のフォーカスマグネット151,152およびトラッキングマグネット153,154からなる磁気ギャップを形成するヨークを有しないオープン磁気回路を構成するものである。この場合、ホルダ110にヨークを配置するための開口部を設ける必要が無いから、この開口部の剛性分だけ、ホルダ110の剛性を高めることができる。
【0045】
また本実施形態は、支持部材がフォーカスコイル131,132を挟持するように配置したばね140a,140bであるから、ホルダ110のトラッキング方向幅を支持部材により大きくすることなく小さく設定することができる。
【0046】
さらに本実施形態では、ベース141は円筒形のものであって、フォーカスマグネットおよびトラッキングマグネットに直接対向する内ヨークが存在しないため、片持ち梁状のヨークなどを必要としない分、ベース141の剛性を高めることができる。
【0047】
図5は、本発明の参考技術である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視分解図を示す。
【0048】
この記録再生装置は、第1実施形態と同様、相変化記録方式の光ディスク1の記録再生装置であって、対物レンズ100を直交するフォーカス方向Xおよびトラッキング方向Yの2方向に駆動可能に支持するものである。このため、第1実施形態と同一な部分は同一の符合をもって示し、その説明を省略する。
【0049】
ホルダ110は、トラッキング方向Yにおいて該ホルダ110に対向配置された2つの第1取り付け面111a,111bと、タンジェンシャル方向Zにおいて該ホルダ110に対向配置された2つの第2取り付け面112a,112bとを有する。
【0050】
第1取り付け面111aは、フォーカスマグネット171が第1取り付け面111aに対して平行に接着固定され、第1取り付け面111bも同様に、フォーカスマグネット172が第1取り付け面111bに対して平行に接着固定されている。
【0051】
また第2取り付け面112aは、トラッキングマグネット173が第2取り付け面112aに対して平行に接着固定され、第2取り付け面112bも同様に、トラッキングマグネット174が第2取り付け面112bに対して平行に接着固定されている。
【0052】
ベース141は、フォーカスマグネット171,172およびトラッキングマグネット173,174が磁気吸引されることを防ぐために非磁性ステンレスから形成し、そのトラッキング方向Yにおいて対向配置した内壁それぞれに、フォーカスコイル181,182をトラッキング方向内壁と平行に接着する一方、そのタンジェンシャル方向Zにおいて対向配置した内壁それぞれに、トラッキングコイル183,184をタンジェンシャル方向内壁と平行に接着する。
【0053】
つまり、可動部であるホルダ110にコイルを配したムービングコイルの構成である第1実施形態に対し、本参考技術は、ホルダ110にマグネットを配したムービングマグネットの構成である。このため、本実施形態によれば、可動部であるホルダ110への給電が不要になる。
【0054】
なお、第1実施形態と参考技術とは組み合わせて使用することも可能であり、ホルダ110にトラッキングコイルおよびフォーカスマグネットを取り付けると共に、ベース141にフォーカスマグネットおよびトラッキングコイルを取り付けることにより、フォーカス方向Xまたはトラッキング方向Yのいずれか一方をムービングコイル駆動とし、他方をムービングマグネット駆動としても良い。
【0055】
図6は、本発明の第2実施形態である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視分解図を示す。
【0056】
この記録再生装置も、第1実施形態と同様、相変化記録方式の光ディスクの記録再生装置であって、対物レンズ100を直交するフォーカス方向Xおよびトラッキング方向Yの2方向に駆動可能に支持するものである。このため、第1実施形態と同一な部分は同一の符合をもって示し、その説明を省略する。
【0057】
本実施形態は、ばね140a,140bの表面に対して厚さ5(μ:ミクロン)程度のポリイミドからなる絶縁層を設け、この絶縁層上にアルミからなる2本の配線パターンを形成したものである。
【0058】
本実施形態では、4本のばね140a,140bを有するため、配線パターンは合計8本となるが、実際に使用されるのは、そのうちの6本であり、その内訳は、トラッキングコイル133,134用に2本、フォーカスコイル131,132用にそれぞれ2本づつである。これにより、フォーカスコイル131,132には、独立して給電することができる。
【0059】
ここで、フォーカスコイル131,132それぞれに同じフォーカス方向Xの力を発生させるようにフォーカスサーボ電流を給電すると、対物レンズ100をフォーカス方向Xに微調整できる。これに対し、図6に示すように、フォーカスコイル131,132それぞれに逆向きのフォーカス方向Xの力を発生させるようにチルトサーボ電流を給電すると、タンジェンシャル軸Z周りの回転θzが生じて、対物レンズ100をタンジェンシャル軸Z周りに傾けることができるため、コマ収差などを補正することができる。なお、フォーカスコイル131,132にそれぞれ、フォーカスサーボ電流とチルトサーボ電流を加算したサーボ電流を流すと、対物レンズ100をフォーカス方向Xに微調整しつつタンジェンシャル軸Z周りに傾けることができるため、コマ収差の補正などに対してさらに有効である。
【0060】
つまり、本実施形態において、フォーカスコイル131,132は、コイルを流れる電流の向きを制御可能なものであるから、フォーカスコイル131,132に給電される向きを互いに逆向きにすれば、対物レンズ100をトラッキング方向Yに傾けることができる。
【0061】
特に本実施形態においては、光ディスク1のチルトセンサまたは再生信号のトラッククロストーク信号などを用いてタンジェンシャル軸θz周りにチルトサーボをかけることができる。この場合、対物レンズ100を傾けてコマ収差を補正できるため、光スポットの収差が良くなり、良好な記録再生が可能になる。
【0062】
なお、本実施形態の場合も、参考技術と組み合わせて使用することも可能であり、フォーカス方向Xまたはトラッキング方向Yのいずれか一方をムービングコイル駆動とし、他方をムービングマグネット駆動としても良い。またフォーカスコイル131,132だけでなく、トラッキングコイル133,134またはフォーカスコイル131,132およびトラッキングコイル133,134の両方がコイルを流れる電流の向きを制御可能なものであってもよい。
【0063】
上述したところは、本発明の好適な実施形態を示したに過ぎず、当業者によれば、請求の範囲において、様々な変更を加えることができる。例えば、第1及び第2実施形態では、対物レンズ100の微調整が容易になるように、ホルダの中心軸O1を対物レンズ100の光軸と一致させているが、必ずしもホルダの中心軸O1を対物レンズ100の光軸に一致させる必要は無い。またフォーカスコイルおよびトラッキングコイルの2辺にて、2極着磁したマグネットを対向させたが、1辺のみに単極マグネットを対向させてもよい。
【0064】
またホルダ110に設けた第1および第2取り付け面111a,111b,112a,112bは、2つのフォーカスまたはトラッキングコイル若しくは、2つのフォーカスまたはトラッキングマグネットに同じ方向の均等な力を発生させるようにホルダ110の中心軸O1を取り囲む配置であれば、必ずしも、フォーカス方向Xまたはトラッキング方向Yにおいて対向配置せずともよい。
【0065】
このため、本実施形態では、光ディスクの記録再生装置に用いられる対物レンズのアクチュエータを例示したが、光学素子としては、対物レンズに限らず、コリメートレンズやLD(レーザーダイオード)などであってもよく、その装置も、光通信器機のファイバーにカップリングさせるコリメートレンズのアクチュエータなどに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視図である。
【図2】 図1の上面図である。
【図3】 図1をタンジェンシャル方向から示した断面図である。
【図4】 同形態の分解斜視図である。
【図5】 本発明の参考技術である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視図である。
【図6】 本発明の第2実施形態である光ディスク用の記録再生装置を示す斜視図である。
【図7】 従来技術による光学素子のアクチュエータを示す透視図である。
【図8】 従来技術による他の光学素子のアクチュエータを示す透視図である。
【符号の説明】
1 光ディスク
100 対物レンズ
110 ホルダ
111a,111b 第1取り付け面
112a,112b 第2取り付け面
115 固定部
116
120 色収差補正レンズ
131,132 フォーカスコイル
133,134 トラッキングコイル
140a,140b ばね
141 ベース
141f 球面部
141g ベース取り付け面
142 スプリングホルダ
142a,142b ばね固定部
151,152 フォーカスマグネット
153,154 トラッキングマグネット
160 キャリッジ
161 反射ミラー
162 センサホルダ
163 PD(フォトダイオード)
164 LED(発光ダイオード)
171,172 フォーカスマグネット
173,174 トラッキングマグネット
181,182 フォーカスコイル
183,184 トラッキングコイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for an information recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing information 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, a DVD, and an optical card. The present invention relates to an actuator that supports an optical element such as an objective lens, a coupling lens for an optical fiber used for optical communication, or an objective lens of a scanning microscope in a drivable manner.
[0002]
[Prior art]
For example, in an optical pickup actuator used in an optical apparatus such as the above information recording / reproducing apparatus, an objective lens that is an optical element is supported so as to be drivable in two directions of a focus direction and a tracking direction, and the light spot of the objective lens is It is necessary to be accurately positioned on the recording track of the recording medium. For this reason, as actuators that support the optical element so that it can be driven in two directions, various actuators having high driving sensitivity have been proposed for the purpose of improving recording density and access speed.
[0003]
For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-30120 (hereinafter referred to as Prior Art 1) proposes an actuator as shown in FIG. This actuator holds the
[0004]
Japanese Patent No. 2620221 (hereinafter referred to as Conventional Technology 2) proposes an actuator as shown in FIG. In order to efficiently generate a driving force in the tracking direction, this actuator wraps the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has become clear that such conventional actuators have the following disadvantages.
[0006]
First, in the actuator as shown in the
[0007]
In the actuator as shown in the prior art 2, since the
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an optical element actuator capable of driving an optical element with high sensitivity in two directions of a first direction and a second direction orthogonal to each other. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the optical element actuator according to the first aspect of the present invention is an optical element actuator that supports the optical element so as to be drivable in two directions of the orthogonal focus direction and the tracking direction, and surrounds the central axis along the focus direction. The side surface arranged in this manner is used as a coil mounting surface, and a holder for holding the optical element having an NA of 0.7 to 0.9 inside the coil mounting surface, and a driving force in the focusing direction is generated by being mounted on the coil mounting surface of this holder. A focus coil; a tracking coil attached to a coil mounting surface of the holder to generate a driving force in the tracking direction; a magnetic field generating means comprising a magnet for directing a magnetic field to the focus and the tracking coil; and Supports driving in the tracking direction And a support member,With
The holder has four side surfaces arranged so as to surround the central axis along the focus direction, and each of the side surfaces is used as the coil mounting surface.
Of the four coil mounting surfaces, only the single focus coil is mounted on each of the two first mounting surfaces arranged so as to face each other with the central axis in between, and toward each other with the central axis in between. Each of the two second mounting surfaces arranged in such a manner has only a single tracking coil attached thereto.It has a shading bar,
A light emitting diode and a photodiode are arranged so as to be orthogonal to and intersect with the light incident on the reflection mirror that reflects the light from the laser to the optical element, and projected from the light emitting diode onto the light receiving surface of the photodiode. The position of the optical element is detected by taking the output difference betweenYes,
The magnetic field generating means is an open magnetic circuit that does not have a yoke constituting a magnetic gap.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
1 to 3 are a perspective view showing a recording / reproducing apparatus for an optical disc according to a first embodiment of the present invention, a top view of FIG. 1, and a sectional view showing FIG. 1 from a tangential direction. Is an exploded view.
[0020]
This recording / reproducing apparatus is a recording / reproducing apparatus for the phase change recording type optical disc 1 (see FIG. 3), and is in a first direction (focus direction) X and a second direction (tracking) orthogonal to the
[0021]
The
[0022]
As shown in FIG. 4, the
[0023]
The first mounting surface 111a has two protrusions protruding along the tracking direction Y, and a first flat coil (hereinafter referred to as a focus coil) 131 is positioned on the first mounting surface 111a by these protrusions. The first attachment surface 111a is adhesively fixed in parallel to the entire surface. Similarly, the
[0024]
The
[0025]
That is, the focus coils 131 and 132 and the tracking coils 133 and 134 are connected to the center axis O of the holder.1That is, with respect to the first mounting
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
That is, the magnetic pole of the focus magnet 151 (152) faces the two
[0030]
As shown in FIG. 3, the
[0031]
Furthermore, the
[0032]
The light emitted from the
[0033]
The light emitted from the
[0034]
As shown in FIG. 3, the recording / reproducing apparatus of the present embodiment reflects light from a laser (not shown) by a reflecting
[0035]
Here, a fine adjustment method of the
[0036]
First, when the
[0037]
Next, when the
[0038]
In the present embodiment, the central axis O of the
A sufficient arrangement space for the focus coils 131 and 132 and the tracking coils 133 and 134 can be secured on the first mounting
[0039]
Further, the central axis O of the
[0040]
Therefore, according to the present embodiment, since the focus coils 131 and 132 and the tracking coils 133 and 134 can be set to large ones, the
[0041]
In addition, in the present embodiment, since the focus magnet 151 (152) corresponds to the focus coil 131 (132) and the tracking magnet 153 (154) corresponds to the tracking coil 133 (134), the focus magnet 151 (152). Magnetic fields that generate different forces such as the magnetic field from the tracking magnetic field and the magnetic field from the tracking magnet 153 (154) do not interfere with each other.
[0042]
For this reason, for example, when the
[0043]
Furthermore, in this embodiment, the focus coil 131 (132) and the tracking coil 133 (134) are flattened, and the flat surface is fixed to the
[0044]
By the way, the magnetism generating means of the present embodiment constitutes an open magnetic circuit that does not have a yoke that forms a magnetic gap composed of dipole magnetized
[0045]
Further, in the present embodiment, since the support members are the
[0046]
Furthermore, in the present embodiment, the
[0047]
FIG. 5 illustrates the present invention.Reference technology1 is an exploded perspective view showing a recording / reproducing apparatus for an optical disc.
[0048]
Similar to the first embodiment, this recording / reproducing apparatus is a recording / reproducing apparatus for the
[0049]
The
[0050]
In the first mounting surface 111a, the
[0051]
The
[0052]
The
[0053]
That is, in contrast to the first embodiment that is a moving coil configuration in which a coil is arranged on a
[0054]
In addition, with 1st EmbodimentReference technologyThe tracking coil and the focusing magnet are attached to the
[0055]
FIG. 6 shows the first aspect of the present invention.21 is an exploded perspective view showing a recording / reproducing apparatus for an optical disc according to an embodiment.
[0056]
Similarly to the first embodiment, this recording / reproducing apparatus is a recording / reproducing apparatus for an optical disk of the phase change recording system, and supports the
[0057]
In this embodiment, an insulating layer made of polyimide having a thickness of about 5 (μ: micron) is provided on the surfaces of the
[0058]
In the present embodiment, since there are four
[0059]
Here, when a focus servo current is supplied so as to generate the same force in the focus direction X to the focus coils 131 and 132, the
[0060]
In other words, in the present embodiment, the focus coils 131 and 132 can control the direction of the current flowing through the coils. Therefore, if the directions of feeding power to the focus coils 131 and 132 are opposite to each other, the
[0061]
In particular, in the present embodiment, tilt servo can be applied around the tangential axis θz using a tilt sensor of the
[0062]
In the case of this embodiment,Reference technologyThe focusing direction X or the tracking direction Y may be used as a moving coil drive, and the other may be used as a moving magnet drive. Further, not only the focus coils 131 and 132 but also the tracking coils 133 and 134 or both the focus coils 131 and 132 and the tracking coils 133 and 134 may be capable of controlling the direction of current flowing through the coils.
[0063]
The above description is only a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. For example, the firstAnd secondIn the embodiment, in order to facilitate fine adjustment of the
[0064]
Further, the first and second mounting
[0065]
For this reason, in the present embodiment, the objective lens actuator used in the optical disk recording / reproducing apparatus is illustrated, but the optical element is not limited to the objective lens, and may be a collimator lens, an LD (laser diode), or the like. The apparatus can also be applied to a collimating lens actuator that is coupled to a fiber of an optical communication device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a recording / reproducing apparatus for an optical disc according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing FIG. 1 from the tangential direction.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the same form.
FIG. 5 shows the present invention.Reference technologyIt is a perspective view which shows the recording / reproducing apparatus for optical discs which are.
FIG. 6 shows the first of the present invention.2It is a perspective view which shows the recording / reproducing apparatus for optical discs which is embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing an actuator of an optical element according to the prior art.
FIG. 8 is a perspective view showing an actuator of another optical element according to the prior art.
[Explanation of symbols]
1 Optical disc
100 objective lens
110 Holder
111a, 111b first mounting surface
112a, 112b Second mounting surface
115 Fixed part
116
120 Chromatic aberration correction lens
131, 132 Focus coil
133,134 Tracking coil
140a, 140b Spring
141 base
141f Spherical surface
141g Base mounting surface
142 Spring holder
142a, 142b Spring fixing part
151,152 Focus magnet
153,154 Tracking magnet
160 Carriage
161 reflection mirror
162 Sensor holder
163 PD (Photodiode)
164 LED (Light Emitting Diode)
171 and 172 Focus magnet
173,174 Tracking magnet
181, 182 Focus coil
183, 184 Tracking coil
Claims (2)
フォーカス方向に沿った中心軸を取り囲むように配置された側面をコイル取り付け面としてその内側で、NA0.7〜0.9の前記光学素子を保持するホルダと、このホルダのコイル取り付け面に取り付けられてフォーカス方向の駆動力を発生するフォーカスコイルと、当該ホルダのコイル取り付け面に取り付けられてトラッキング方向の駆動力を発生させるトラッキングコイルと、これらフォーカスコイルおよびトラッキングコイルに磁界を差し向ける磁石からなる磁界発生手段と、前記ホルダをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動可能に支持する支持部材と、を備え、
前記ホルダは、その下端に補正レンズを固定保持すると共に、フォーカス方向に沿った中心軸を取り囲むように配置された4つの側面を有して当該側面のそれぞれを前記コイル取り付け面として、
当該4つのコイル取り付け面のうち、前記中心軸を挟んで互いに向かうように配置された2つの第1取り付け面にそれぞれ、単一のフォーカスコイルのみを取り付けると共に、前記中心軸を挟んで互いに向かうように配置された2つの第2取り付け面にそれぞれ、単一のトラッキングコイルのみを取り付けたものであって、遮光用バーを備えると共に、
発光ダイオード及びフォトダイオードが、レーザーからの光を前記光学素子に反射させる反射ミラーに入射される前記光と直交し、かつ、交わるように配置されて、発光ダイオードからフォトダイオードの受光面に投射される光の出力差を取ることで、光学素子の位置が検出されるものであり、
前記磁界発生手段は、磁気ギャップを構成するヨークを有しないオープン磁気回路であることを特徴とする光学素子のアクチュエータ。In an actuator of an optical element that supports the optical element so as to be drivable in two directions of an orthogonal focus direction and a tracking direction,
A side surface arranged so as to surround the central axis along the focus direction is used as a coil mounting surface, a holder for holding the optical element with NA of 0.7 to 0.9, and a coil mounting surface of the holder. A focus coil that generates a driving force in the focusing direction, a tracking coil that is attached to the coil mounting surface of the holder and generates a driving force in the tracking direction, and a magnetic field that includes a magnet that directs the magnetic field to the focusing coil and the tracking coil comprising a generating unit, and a support member for drivingly supporting the holder in the focusing direction and the tracking direction,
The holder fixedly holds the correction lens at the lower end thereof, and has four side surfaces arranged so as to surround the central axis along the focus direction, and each of the side surfaces is used as the coil attachment surface.
Of the four coil attachment surfaces, only a single focus coil is attached to each of the two first attachment surfaces arranged so as to face each other with the central axis therebetween, and also directed toward each other across the central axis. In each of the two second mounting surfaces arranged in (1), only a single tracking coil is mounted , provided with a light shielding bar,
A light emitting diode and a photodiode are arranged so as to be orthogonal to and intersect with the light incident on the reflection mirror that reflects the light from the laser to the optical element, and projected from the light emitting diode onto the light receiving surface of the photodiode. The position of the optical element is detected by taking the output difference of light .
The actuator of an optical element, wherein the magnetic field generating means is an open magnetic circuit having no yoke constituting a magnetic gap.
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