JP3934094B2 - 光ピックアップの対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は光ピックアップの対物レンズ駆動装置に関する。

一般的にディスクドライブは記録媒体であるディスクに光を照射して情報を記録したりまたはそれから情報を読み込んで再生する装置であって、このために通常ディスクが載置されるターンテーブルと、ターンテーブルを回転させるスピンドルモーター及び、そのディスクの記録面に光を照射して記録再生作業を行うための光ピックアップなどを具備する。

ところが、光ピックアップから出射された光はディスクの記録面に垂直に入射されて初めて正確な焦点の光スポットを形成できる。もし、光の入射方向が曲がれればディスクに正確な光スポットを形成できなくなり、そのようになればデータの記録及び再生時にエラーが発生できる。したがって、光スポットを所望のトラック上に正確に形成させるためには前記ディスクの記録面に光を垂直に入射させなければならない。このようにディスク記録面に対する光の垂直入射を調整することをチルト調整またはスキュー調整という。もちろん、通常的に光ピックアップにはディスク記録面の所望のトラックに光の焦点がよく結ばれるように対物レンズの位置をフォーカシング方向及びトラッキング方向に制御する対物レンズ駆動装置が備えられている。しかし、これは対物レンズとディスク記録面間の距離を一定に合せて光スポットの焦点を維持し、光スポットが所望のトラックに追従するように制御するものであって、ディスク記録面及び光の入射角を直接制御できるものではない。したがって、より精密な記録及び再生を行うためにはこのようなチルトも動的に調整できる機能を必要とする。

このために、従来には図１及び図２に示したような動的チルト調整機構を具備した光ピックアップの対物レンズ駆動装置が提案されたことがある。図示された光ピックアップは対物レンズ駆動装置であって、対物レンズ１が搭載されたブレード２をフォーカス方向Ａ及びトラッキング方向Ｂに駆動させるフォーカス及びトラッキング調整機構と、前記ブレード２をチルト方向Ｃに駆動させるチルト調整機構とを具備している。

まず、前記フォーカス及びトラッキング調整機構はフォーカスコイル３、トラッキングコイル４、マグネット８などを含む通常的な構造よりなっている。したがって、このフォーカスコイル３及びトラッキングコイル４に流れる電流を制御して該当方向にブレード２を駆動させる電磁気力を発生させる。参照符号５はブレード２をホルダー６に対して遊動自在に支持するワイヤを示す。

一方、ここに追加された前記チルト調整機構は、ベース１０上のボス１６ａ、１６ｂに挿入された鉄心１７ａ、１７ｂと、ボス１６ａ、１６ｂに巻かれたチルトコイル１５ａ、１５ｂ及び鉄心１７ａ、１７ｂと対面するようにブレード２に設置されたチルトマグネット１４ａ、１４ｂで構成されている。したがって、チルトコイル１５ａ、１５ｂに流れる電流の方向に沿って鉄心１７ａ、１７ｂが磁化され、その磁化された鉄心１７ａ、１７ｂとチルトマグネット１４ａ、１４ｂとの磁力作用によりブレード２がチルト方向Ｃに駆動する。

ところで、このような構成では、ベース１０上にフォーカス及びトラッキング調整機構とは区別された別途の空間を用意してその中にチルトコイル１５ａ、１５ｂのようなチルト調整機構の要素を設置しなければならないために、装置の小型化が非常に困難である。また、駆動部であるブレード２に比較的重量体のチルトマグネット１４ａ、１４ｂを設置するために、駆動部が重くなって応答速度が低下する問題もある。

したがって、さらにコンパクトな構造として、ディスクと光ピックアップ間のチルト制御を含む対物レンズ駆動制御を行える構造が要求されている。
特開平９−２５９４５３号公報

本発明は上記の必要性を勘案して案出されたものであって、装置のサイズや駆動部の重量を増加させずに対物レンズ駆動制御を円滑に具現できるように改善された光ピックアップの対物レンズ駆動装置を提供することにその目的がある。

前記目的を達成するための本発明は、ベースと、前記ベースに設けられたホルダーと、対物レンズが搭載されるブレードと、前記ブレードを前記ホルダーに対して弾力的に遊動自在に支持する弾力支持材と、前記ベース上で相互対面するように設置された一対の磁性部材と、フォーカスコイルとトラッキングコイル及びチルトコイルを含んでなり、前記一対の磁性部材間に位置するように前記ブレードに設置されるコイルアセンブリと、を含むことを特徴とする。

本発明による光ピックアップの対物レンズ駆動装置は次のような効果を有する。

第１に、フォーカスコイル、チルトコイル及びトラッキングコイルなど対物レンズを変位させるのに必要な各コイルを一つのコイルアセンブリに統合して一対のマグネット間に配置するために、設置空間が小さくなって装置の小型化に有利である。

第２に、２極に分極されたマグネット及び前記コイルアセンブリを適切にマッチさせて有効コイル長を延ばすことによって制御感度を向上させうる。

第３に、コイルアセンブリ内の各コイルが前記２極に分極された一対のマグネットと相互作用するようにマッチされているために、従来のようにチルトコイルのための別途のマグネットをさらに設置する必要がなくなって駆動部の軽量化に有利である。

第４に、一対の外側ヨークと内側ヨーク及び連結ヨークをベースと一体に形成することによって部品点数を減らすことができ、かつ対物レンズ駆動装置の高さを低めることができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例について詳細に説明する。

図３及び図４は本発明による光ピックアップの対物レンズ駆動装置を示す。図面を参照するに、ベース１００上にホルダー１１０が設けられており、対物レンズ１３０を搭載したブレード１２０が複数のワイヤ１４０によりこのホルダー１１０に弾力的に遊動自在に支持されている。そして、ベース１００に設置された一対の外側ヨーク１８０には磁性部材である一対のマグネット１５０が相互対向に設置されており、ブレード１２０の重心部にはコイルアセンブリ１６０が設置されて一対のマグネット１５０間に配置される。

一対のマグネット１５０は各々２極に分極されて同極同士で対向するように設置されている。そして、この一対のマグネット１５０間に位置するコイルアセンブリ１６０は、垂直に積層されたチルトコイル１６２及びフォーカスコイル１６１と、これらのマグネット１５０と対面する側面に付着されたトラッキングコイル１６３とより構成される。すなわち、従来のようにそれぞれのコイルが分散配置されることではなく、一つのコイルアセンブリ１６０に合わせられて設置空間を縮小できるように一対のマグネット１５０間に密集配置されることである。

また、コイルアセンブリ１６０の上方で一対の外側ヨーク１８０の先端に接触されることによって両側を磁気的に連結するトップヨーク１７１及び、それから延びて積層されたフォーカスコイル１６１及びチルトコイル１６２の中央を貫通してベース１００に結合される内側ヨーク１７２で構成されたトップカバー１７０が備えられる。このトップカバー１７０は一対のマグネット１５０間の磁気力線をコイルアセンブリ１６０側に集束させる機能を有する。

前記構成において、まずフォーカス方向にブレード１２０を駆動させる場合を考える。例えば、図５に示されたようにフォーカスコイル１６１に電流が流れれば、一対のマグネット１５０による磁気力線との相互作用により上昇する方向の電磁気力が発生する。もちろん、電流が反対方向に流れれば電磁気力も反対方向に形成される。ところで、本発明ではこのような電磁気力を発生させるのに寄与するフォーカスコイル１６１の有効長が既存の構造に比べて２倍である。すなわち、図１に示された従来の構造では一対のマグネット８間にフォーカスコイル３の一側面だけ置かれるために他側面に流れる電流は制御に使用できなくなるのに対し、本発明の構造では２極に分極された一対のマグネット１５０間にコイルアセンブリ１６０全体が置かれているために、図５のように各マグネット１５０と対面するフォーカスコイル１６１の前後両面が有効コイルとして作用する。したがって、同じ電流を供給してもさらに高い制御感度を得ることができる。それだけでなく、トップカバー１７０の内側ヨーク１７２が磁気力線をコイルアセンブリ１６０側に集束させるために、制御感度はさらに高まる。すなわち、もし、内側ヨーク１７２がなければ各マグネット１５０のＮ極からＳ極に戻ってしまう磁気力線や、フォーカスコイル１６１のうち有効コイルでない部位を通過する磁気力線が強化されて制御の効率が落ちるはずが、上記のように内側ヨーク１７２を設置すれば、磁気力線が有効コイルを通過する側に集束されて残りの不要な成分は弱まるために制御感度がさらに高まる。したがって、いろいろなコイルを一つのコイルアセンブリ１６０に合わせて狭い空間に配置しつつも制御に活用される有効長は既存よりさらに大きく確保できる。

次に、チルト方向にブレード１２０を駆動させる場合を説明する。この時には、例えば、図６に図示されたようにチルトコイル１６２に電流を供給する。すると、一対のマグネット１５０との相互作用により図面が左側からは上昇方向に、図面の右側からは下降方向に電磁気力が発生して、結局ブレード１２０をチルト方向に回転させる。ブレード１２０をこれと逆方向に回転させるためには電流を逆方向に通電させる。この場合にも同じく、従来に比べてコイルの有効長が増加することが分かる。すなわち、従来には図２に図示されたように磁性部材であるマグネット１４ａ、１４ｂと鉄心１７ａ、１７ｂ間にチルトコイル１５ａ、１５ｂの一側面だけ位置して有効コイルとして作用するが、本構成ではマグネット１５０と対面するチルトコイル１６２の前後両面が有効コイルとして作用するために制御感度が向上する。

また、トラッキング制御はトラッキングコイル１６３に流れる電流とマグネット１５０間の相互作用による電磁気力を利用する。したがって、図７のようにトラッキングコイル１６３に電流が流れればマグネット１５０との相互作用により図面の左側方向に電磁気力が発生する。もし、これと逆方向に電流が流れれば電磁気力も逆方向に形成される。したがって、この電磁気力によりブレード１２０が駆動しながらトラッキング制御が行われる。この場合にも、積層されたフォーカスコイル１６１及びチルトコイル１６２の両側面に付着されたトラッキングコイル１６３の各垂直面が分極されたマグネット１５０と反応する有効コイルとして使われるために、図１に図示されたように、フォーカスコイル３の一側面にのみトラッキングコイル４を設置する従来の場合に比べてコイルの有効長が延びる。したがって、トラッキング制御においても制御の感度を高めることができる。

このように、本発明ではフォーカスコイル１６１とチルトコイル１６２及びトラッキングコイル１６３をコイルアセンブリ１６０に合わせて一対のマグネット１５０間の限定された空間中に配置することによって、設置空間を大きく縮小でき、またその限定された空間内でも上記のように各コイルの制御に使われる有効長を延ばすことができて制御感度を向上させうる。

一方、前記実施例ではコイルアセンブリ１６０の構成として、チルトコイル１６２の上下端にフォーカスコイル１６１を積層してその両側面にトラッキングコイル１６３を付着する構成を例示しているが、これと違って、図８に示されたように、フォーカスコイル１６１をチルトコイル１６２の上端や下端いずれか一側にのみ設置して両側面にトラッキングコイル１６３を付着する構造を採用してもよい。

また、トップカバー１７０の構造も図９Ａないし図１０Ｂに示したような多様な変形例が可能である。すなわち、前述した図３の実施例ではトップカバー１７０がトップヨーク１７１及び内側ヨーク１７２だけ具備しているが、図９Ａ及び図９Ｂのように部分外側ヨーク１７３ａをさらに有するように構成してもよい。この場合にはベース１００ａに設けられた第１部分外側ヨーク１８０ａがマグネット１５０ａを支持しており、トップカバー１７０ａの内側ヨーク１７２ａがベース１００ａに結合されれば、そのトップカバー１７０ａのトップヨーク１７１ａから延びた第２部分外側ヨーク１７３ａがベース１００ａの第１部分外側ヨーク１８０ａと結合されつつマグネット１５０ａを支持するようになっている。

または、反対に、図１０Ａ及び図１０Ｂのようにベース１００ｂに内側ヨーク１８０ｂを設け、かつトップカバー１７０ｂにトップヨーク１７１ｂ及びマグネット１５０ｂが固定される外側ヨーク１７２ｂを設けてベース１００ｂに結合させてもよい。いずれの場合でもマグネット１５０、１５０ａ、１５０ｂは前記のように２極に分極された形態が採用され、その一対の分極マグネット間の制限された狭い空間に配置されるコイルアセンブリ１６０と共に非常に効果的な制御感度を得ることができる。

図１１は、図３に示された光ピックアップの対物レンズ駆動装置において内側ヨーク及び外側ヨークの他の応用例を示した斜視図であり、図１２は、図１１に示されたベースを詳細に示した斜視図である。

図１１において、ベース１００ｃ上にホルダー１１０ａが設けられており、対物レンズ１３０を搭載したブレード１２０ａが複数のワイヤ１４０によりこのホルダー１１０ａに弾力的に遊動自在に支持されている。ブレード１２０ａの重心部にはコイルアセンブリ１６０が設置される。

図１２において、ベース１１０ｃには一対の外側ヨーク１８０ｃ、内側ヨーク１７２ｃ、連結ヨーク１７１ｃが設けられる。一対の外側ヨーク１８０ｃと内側ヨーク１７２ｃとは連結ヨーク１７１ｃにより相互連結される。図面に詳細に示されてはいないが、一対の外側ヨーク１８０ｃと内側ヨーク１７２ｃ及び連結ヨーク１７１ｃはヨークアセンブリ１７０ｃの形態で製作されてベース１００ｃに結合されうるが、図１２に示されたように、ベース１１０ｃに一体に形成されることがさらに望ましい。一実施例として、一対の外側ヨーク１８０ｃと内側ヨーク１７２ｃとはベース１１０ｃの一部を上方に折曲して形成できる。この時、内側ヨーク１７２ｃの幅を最大限確保するためにはブランキングの要らないランシング技法を使用して折曲することが望ましい。このように、ベース１１０ｃに一対の外側ヨーク１８０ｃと内側ヨーク１７２ｃ及び連結ヨーク１７１ｃを一体に形成することによって、トップカバー１７０、１７０ａ、１７０ｂを具備する場合に比べて部品点数を減らすことができ、対物レンズ駆動装置の高さをさらに低めることができる。一対の外側ヨーク１８０ｃの内側には図１１に示されたように一対のマグネット１５０が設置される。コイルアセンブリ１６０は一対のマグネット１５０間に位置し、コイルアセンブリ１６０の中央部には内側ヨーク１７２ｃが位置する。

このような構成によれば、図３ないし図８について説明したように、限定された空間内でもコイルの制御に使われる有効長を延ばすことができて制御感度を向上させうる。

本発明は、装置のサイズや駆動部の重量を増加させずに対物レンズ駆動制御を円滑に具現できるように改善された光ピックアップの対物レンズ駆動装置に適用できる。

従来の対物レンズ駆動装置を示した図である。 図１に示された対物レンズ駆動装置の分離斜視図である。 本発明による対物レンズ駆動装置を示した図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置の分離斜視図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置のフォーカシング方向駆動を説明するための図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置のチルト方向駆動を説明するための図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置のトラッキング方向駆動を説明するための図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置においてコイルアセンブリの変形可能な例を示した図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置においてトップカバーの変形可能な例を示した図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置においてトップカバーの変形可能な例を示した図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置においてトップカバーの変形可能な例を示した図である。 図３に示された対物レンズ駆動装置においてトップカバーの変形可能な例を示した図である。 図３に示された光ピックアップの対物レンズ駆動装置において内側ヨーク及び外側ヨークの他の応用例を示した斜視図である。 図１１に示されたベースを詳細に示した斜視図である。

符号の説明

１００ ベース
１１０ ホルダー
１２０ ブレード
１３０ 対物レンズ
１４０ ワイヤ
１５０ マグネット
１６０ コイルアセンブリ
１７０ トップカバー
１７１ トップヨーク
１７２ 内側ヨーク
１８０ 外側ヨーク

Claims (1)

1. 光ピックアップに使われる対物レンズ駆動装置において、
   ホルダーと、
   対物レンズが搭載されて前記ホルダーに対して弾力的に支持されるブレードと、
   前記ブレードの重心を通じて相互対面するように設置され、それぞれが２極に分極された一対の磁性部材と、
   フォーカスコイルと第１、２トラッキングコイル及びチルトコイルを含んでなり、前記チルトコイル及び前記フォーカスコイルは上下に積層され、前記第１、２トラッキングコイルは前記チルトコイル及び前記フォーカスコイルの両側面に付着されて各々磁性部材と対向し、その全体が前記一対の磁性部材間に位置するコイルアセンブリと、
   前記コイルアセンブリの上方に配置されるトップヨークと、前記磁性部材が前記トップヨークの両端面に固定されるように提供される一対の外側ヨークとを含むトップカバーと、
   前記コイルアセンブリの中央を貫通して磁気力線を前記コイルアセンブリ側に集中させる内側ヨークと、を含み、
   前記マグネットの同極同士で対向し、
   前記チルトコイルの側面は前記磁性部材の側面と垂直をなし、前記フォーカスコイルは前記チルトコイルの第１面に積層され、前記一対の磁性部材間に配置される第１、２フォーカスコイルを含み、前記第１、２トラッキングコイルの側面は前記磁性部材の側面と平行をなして前記チルトコイル及び第１、２フォーカスコイルの両側面に付着する第１、２トラッキングコイルを含み、
   前記フォーカスコイルは、前記チルトコイルの前記第１面と反対の前記チルトコイルの第２面に積層され、前記一対の磁性部材間に配置される第３、４フォーカスコイルをさらに含むことを特徴とする光ピックアップの対物レンズ駆動装置。
   

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