JP2013218751A - レンズ駆動装置、光ピックアップ装置およびディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リニアモータを大型化させずに高い推力を実現し、また、連続通電時のコイルの発熱を抑制することを目的とする。
【解決手段】レンズを保持する可動部と、可動部をレンズの光軸方向に沿って移動可能に保持するガイド部材と、ガイド部材が取り付けられたベースと、可動部およびベースの一方に固定された略環状のヨーク部材と、ヨーク部材の内周側に固定され、少なくともレンズの光軸方向に沿う磁極面を有する永久磁石と、可動部およびベースの他方に固定されたコイルであって、その少なくとも一部がヨーク部材の内側の空間を通り、永久磁石に対向するコイルと、可動部をレンズの光軸方向に沿った少なくとも一方向に付勢する付勢手段とを備える。ヨーク部材は、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材とを接合して構成され、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材との接合部は、レンズの光軸方向における永久磁石の略中央部に位置している。
【選択図】図５

Description

本発明は、レンズを保持した可動部をレンズ光軸方向に駆動するレンズ駆動装置、並びに、レンズ駆動装置を用いた光ピックアップ装置およびディスク装置に関する。

従来のレンズ駆動装置は、レンズを保持する可動部と、可動部をレンズの光軸方向に案内するガイド部とを備え、回転モータと送りねじとナットとを組み合わせた送りねじ機構を用いて、可動部をレンズの光軸方向に直進移動する（例えば、特許文献１）。

また、送りねじ機構の代わりに、リニアモータを用いて可動部をレンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動装置も提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００７−２８７２８１号公報（第７頁、第１図） 特開２００６−１４６２５５号公報（第１６頁、第２図）

上述した２種類のレンズ駆動装置を比較すると、リニアモータを用いたレンズ駆動装置の方が、送りねじを用いたレンズ駆動装置よりも、全体の構成を簡単にすることができるという利点がある。

一方、リニアモータを用いたレンズ駆動装置は、可動部を所望の位置で保持するために、リニアモータのコイルに連続的に通電する必要がある。このとき、連続通電によりコイルが発熱し、コイルの周辺部が加熱されるという問題がある。

また、リニアモータを用いて高い推力を得るためには、磁石やヨーク部材を大きくする必要があり、レンズ駆動装置のサイズや重量が増加するという問題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、レンズ駆動装置を大型化することなく高い推力を得ること、また、連続通電時のコイルの発熱を抑制することを目的とする。

この発明に係るレンズ駆動装置は、レンズを保持する可動部と、可動部をレンズの光軸方向に沿って移動可能に保持するガイド部材と、ガイド部材が取り付けられたベースと、可動部およびベースの一方に固定された略環状のヨーク部材と、ヨーク部材の内周側に固定され、少なくともレンズの光軸方向に沿う磁極面を有する永久磁石と、可動部およびベースの他方に固定されたコイルであって、その少なくとも一部がヨーク部材の内側の空間を通り、永久磁石に対向するコイルと、可動部をレンズの光軸方向に沿った少なくとも一方向に付勢する付勢手段とを備える。ヨーク部材は、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材とを接合して構成され、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材との接合部は、レンズの光軸方向における永久磁石の略中央部に位置している。

また、この発明に係る光ピックアップ装置は、上記のレンズ駆動装置を備えて構成される。

また、この発明に係るディスク装置は、上記の光ピックアップ装置を備えて構成される。

この発明によれば、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材との接合部を、レンズの光軸方向における永久磁石の略中央部に位置させたため、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材との空隙により磁気抵抗が増大する部分が、磁束の流れが最も少ない部分（永久磁石の略中央部）に位置する。そのため、磁気抵抗の増加を抑制することができ、効率のよい磁気回路を実現することができる。これにより、レンズ駆動装置を大型化することなく高い推力を得ることができ、また、連続通電時のコイルの発熱を抑制することができる。

この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成を示す底面図である。 この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の光学系を説明する斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１における磁気回路の磁束の流れを示す平面図である。 この発明の実施の形態１におけるレンズ駆動装置のリニアモータの動作を説明するための斜視図である。 この発明の実施の形態１におけるレンズ駆動装置の動作を説明するための斜視図である。 この発明の実施の形態１の変形例における磁気回路の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１の別の変形例における磁気回路の構成を示す斜視図である。 図１１に示した磁気回路の構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の別の変形例における磁気回路の磁束の流れを示す平面図である。 この発明の実施の形態２におけるレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２におけるレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２におけるレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。 この発明の各実施の形態の光ピックアップ装置を備えたディスク装置の基本構成を示す図である。

以下、この発明の各実施の形態について、図面を参照して説明する。各実施の形態では、この発明におけるレンズ駆動装置を、ディスク装置の光ピックアップ装置に適用した例について説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるレンズ駆動装置３０を適用した光ピックアップ装置を下方（光ディスクと反対の側）から見た斜視図である。図２は、図１に示した光ピックアップ装置の底面図である。図３は、図１に示した光ピックアップ装置を、図１とは異なる方向から見た斜視図である。

図１〜図３に示すように、光ピックアップ装置は、その基体をなす略直方体形状のベース１を有している。図１等では、光ピックアップ装置の内部構造が分かるように、ベース１の下面（光ディスクと反対側の面）を取り除いて示している。なお、光ピックアップ装置を備えたディスク装置（図１７）の構成については、後述する。

ここでは、説明の便宜上、ベース１の高さ方向をＺ方向とする。このＺ方向は、光ディスク（図１７に示す光ディスクＤ）の表面に垂直である。また、Ｚ方向に直交するＸＹ面（光ディスクの表面に平行な面）において、ベース１の幅方向をＸ方向とし、奥行き方向をＹ方向とする。Ｚ方向に関しては、光ピックアップ装置から光ディスクに向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。

ベース１には、レーザ光を出射するレーザ光源２が、レーザ光源保持板３を介して固定されている。レーザ光源２は、出射光の方向がＹ方向（＋Ｙ方向とする）となるように取り付けられている。レーザ光源２の出射側には、レーザ光源２から出射された光ビーム４を分離するビームスプリッタ５が配置されている。

ビームスプリッタ５は、入射した光ビーム４を、そのまま＋Ｙ方向に直進する光ビーム６と、進行方向が略９０度変わるように−Ｘ方向に反射される光ビーム７とに、所定の割合で分離する。

ビームスプリッタ５を透過（直進）した光ビーム６の進行方向には、光パワー検出器（光パワー測定器）８が配置されている。光パワー検出器８は、レーザ光を受光してパワーを検出するものである。光ディスクの記録再生時には、光パワー検出器８で検出されたレーザ光の光パワー値に基づいてレーザ光源２の出力が随時制御される。

ビームスプリッタ５で反射された光ビーム７の進行方向（−Ｘ方向とする）には、コリメータレンズ９が配置されている。さらに、コリメータレンズ９を透過した光ビーム７の進行方向には、当該光ビーム７を光ディスクに向けて（＋Ｚ方向に）略９０度の角度で反射する打ち上げミラー１０が配置されている。

また、ビームスプリッタ５に対してコリメータレンズ９と反対方向（＋Ｘ方向）には、シリンドリカルレンズ１１が配置されており、シリンドリカルレンズ１１を透過した光の進行方向には、光検知器１２が配置されている。光検知器１２は、光ディスクの記録情報を電気信号に変換するものである。

図４は、この実施の形態１における光学系を模試的に示す斜視図である。図４において、レーザ光源２から＋Ｙ方向に出射された光ビーム４は、まずビームスプリッタ５に入射し、ビームスプリッタ５を＋Ｙ方向に直進（透過）する光ビーム６と、略９０°の角度で反射されて−Ｘ方向に進む光ビーム７とに所定の割合で分離される。ビームスプリッタ５を透過して＋Ｙ方向に直進した光ビーム６は、光パワー検知器８に入射し、これによりレーザ光源２のレーザ光のパワー値が検出される。

一方、ビームスプリッタ５で反射されて−Ｘ方向に進んだ光ビーム７は、コリメータレンズ９を透過し、打ち上げミラー１０で略９０度の角度で反射されて＋Ｚ方向に進み、λ／４波長板２０により円偏光に変換され、さらに対物レンズ３１（図１７参照）を透過して、光ディスクの情報記録面に集光する。

なお、コリメータレンズ９は、その光軸方向であるＸ方向に駆動（直進移動）され、光ディスクの光透過層の厚みの違いに起因する球面収差を補正するものである。コリメータレンズ９を駆動するための構成については、後述する。

光ディスクの情報記録面で反射された記録情報を含む光ビーム（反射光ビーム）は、上記の対物レンズ３１（図１７参照）、λ／４波長板２０、打ち上げミラー１０およびコリメータレンズ９を経て再びビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５を直進（透過）した反射光ビームは、シリンドリカルレンズ１１を経て、光検知器１２の光検知面に集光する。光検知器１２では、光ディスクの記録情報が電気信号に変換される。

次に、主要な光学部品の取り付け構造について説明する。
図１に示すように、レーザ光源２は、上述したレーザ光源保持板３に形成された穴部３ｂに、レーザ光源２の円筒部２ａ（図４参照）が圧入されることにより保持されている。レーザ光源保持板３は、ベース１の外周壁の外面に取り付けられている。

具体的には、レーザ光源保持板３は、ベース１の外周壁と対向する取り付け面３ａを有している。レーザ光源保持板３は、その取り付け面３ａがベース１の外周壁の取り付け面１ａに押し当てられた状態で面内（ＸＺ面内）の位置決めがされ、接着により取り付け面１ａに固定されている。ベース１の外周壁には、レーザ光源２から出射された出射ビーム４を通過させてベース１内に導くための穴部１ｂが形成されている。

ビームスプリッタ５は、立方体形状を有しており、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各面において、ベース１に設けられた対応する３つの取り付け面に押し当てられた状態で位置決めされ、接着により固定されている。

光パワー検知器８は、パワー検知器保持板１４に取り付けられている。このパワー検知器保持板１４は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各面において、ベース１の外周壁の内側に設けられた対応する３つの取り付け面に押し当てられた状態で位置決めされ、接着により固定されている。

シリンドリカルレンズ１１は、レンズ部１１ａ（図４参照）が外周ホルダ１１ｂに保持された構成を有している。外周ホルダ１１ｂは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各面において、ベース１に設けられた対応する３つの取り付け面に押し当てられた状態で位置決めされ、接着により固定されている。

光検知器１２は、光検知器保持板１３に取り付けられている。光検知器保持板１３は、光検知器１２の入射光軸の方向（Ｘ方向）と、光検知器１２の光検知面の面内方向（Ｚ方向およびＹ方向）の３方向において位置決めされ、接着材１５によりベース１の外周壁に固定されている。なお、ベース１の外周壁には、光検知器１２に入射する光ビームを通過させるための穴部１ｃ（図３）が形成されている。

レーザ光源２、光パワー検知器８および光検知器１２は、図示しないフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等により電気的に接続されている。なお、コリメータレンズ９は、可動ホルダ２３に接着固定されているが、これらの取り付け構造については、レンズ駆動装置３０に関する説明の中で併せて説明する。

次に、コリメータレンズ９を光軸方向に駆動するためのレンズ駆動装置３０について説明する。

図５および図６は、レンズ駆動装置３０を示す斜視図および分解斜視図である。
コリメータレンズ９は、その光軸方向がＸ方向と一致するように、可動ホルダ（可動部）２３に取り付けられている。可動ホルダ２３は、ベース１に設けられたガイド軸としてのガイドシャフト２４，２５により支持されている。ガイドシャフト２４，２５は、Ｘ方向に延在し、可動ホルダ２３をＸ方向（すなわちコリメータレンズ９の光軸方向）に移動可能に支持している。

可動ホルダ２３は、全体としてＹ方向に長い形状を有しており、そのＹ方向の略中央部には、コリメータレンズ９を保持するレンズ保持部としての穴部２３ａ（図６）が形成されている。穴部２３ａの内周には、コリメータレンズ９を位置決めするための位置決め部２３ｂが形成されている。コリメータレンズ９は、その外周部９ａを位置決め部２３ｂに当接させた状態で、可動ホルダ２３に接着固定されている。

可動ホルダ２３の一端部（ここでは−Ｙ方向の端部）には、ガイドシャフト２４と摺動可能に係合する軸受部２３ｃ，２３ｈが設けられている。軸受部２３ｃ，２３ｈは、可動ホルダ２３の−Ｘ側と＋Ｘ側にそれぞれ突出する、互いに同軸の略円筒状の部分である。

軸受部２３ｃの−Ｘ方向の端面２３ｋは、可動ホルダ２３が−Ｘ方向の移動限界に達したときに、ベース１に設けられたストッパ１ｄに当接する。一方、軸受部２３ｈの＋Ｘ方向端面２３ｇは、可動ホルダ２３が＋Ｘ方向の移動限界に達したときに、ベース１に設けられたストッパ１ｅに当接する。

可動ホルダ２３の他端部（ここでは＋Ｙ方向の端部）には、ガイドシャフト２５と摺動可能に係合するＵ字形状の軸受部２３ｄが設けられている。軸受部２３ｄがガイドシャフト２５と係合することで、ガイドシャフト２４を中心とした可動ホルダ２３の回転を規制している。

なお、可動ホルダ２３の−Ｘ側には、可動ホルダ２３を＋Ｘ方向に付勢する弾性部材としてのコイルバネ２１（第１の付勢部材）が取り付けられている。コイルバネ２１は、軸受部２３ｃの外周部に、それぞれの中心軸が略同軸となるように嵌合している。また、コイルバネ２１の一端は、軸受部２３ｃの根元（軸受根元部２３ｅ）に当接し、コイルバネ２１の他端は、上記のストッパ１ｄに当接している。

図５に示すように、可動ホルダ２３の一方の側（ここでは−Ｙ側）には、可動ホルダ２３をガイドシャフト２４，２５に沿って駆動するためのリニアモータ２９が設けられている。

リニアモータ２９は、可動ホルダ２３に固定された第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７と、これら第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７に固定された永久磁石１８と、これらに対して移動可能に設けられたコイル１９とを有している。

第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７は、いずれも磁性材料で構成されており、Ｚ方向に見て略コの字形状を有している。第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７をＸ方向に組み合わせると、Ｚ方向に見て、略環状のヨーク部材が形成される。なお、「略環状」とは、閉路をなす形状を言うものとする。

図６に示すように、第１のヨーク部材１６は、Ｘ方向に延在する一対のヨーク部１６ａ，１６ｅと、これらをつなぐヨーク部（橋絡部）１６ｈとを有し、Ｚ方向に見て、略コの字状に形成されている。同様に、第２のヨーク部材１７は、Ｘ方向に延在する一対のヨーク部１７ａ，１７ｅと、これらをつなぐヨーク部（橋絡部）１７ｈとを有し、Ｚ方向に見て、略コの字状に形成されている。

第１のヨーク部材１６のヨーク部１６ａ，１６ｅの−Ｘ方向端面は、ＹＺ面に平行な接合面１６ｂ，１６ｃとなっている。第２のヨーク部材１７のヨーク部１７ａ，１７ｅの＋Ｘ方向端面は、接合面１７ｂ，１７ｃとなっている。

接合面１６ｂと接合面１７ｂとが接合し、接合面１６ｃと接合面１７ｃとが接合することにより、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７が一体に組み合わされる。そして、第１のヨーク部材１６の接合面１６ｂ，１６ｃと、第２のヨーク部材１７の接合面１７ｂ，１７ｃとの接合部は、Ｘ方向における永久磁石１８の略中央部に位置している。

第１のヨーク部材１６のヨーク部（以下、固定部）１６ａは、可動ホルダ２３の端面であるヨーク取付面２３ｆに接着固定されている。また、第２のヨーク部材１７のヨーク部（以下、固定部）１７ａは、可動ホルダ２３のヨーク取付面２３ｆに接着固定されている。

永久磁石１８は、Ｙ方向に単極着磁されており、＋Ｙ側の磁極面１８ａと、−Ｙ側の磁極面１８ｂとを有している。磁極面１８ａ，１８ｂは、いずれもＸＺ面に平行な面である。永久磁石１８は、その磁極面１８ａにおいて、ヨーク部１６ａの内側の面（内周側）である磁石取付面１６ｄと、ヨーク部１７ａの内側の面である磁石取付面１７ｄに接着固定されている。

この永久磁石１８と、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７とによって、磁気回路が構成されている。

第１のヨーク部材１６のヨーク部（以下、コイル対向部）１６ｅおよび第２のヨーク部材１７のヨーク部（以下、コイル対向部）１７ｅには、コイル１９が挿通されている。コイル１９は、コイル対向部１６ｅ，１７ｅの周囲を囲むように、巻き軸方向が略Ｘ方向となるように、すなわち略ＹＺ面内で中空環状となるように巻かれている。

第１のヨーク部材１６は、固定部１６ａよりもコイル対向部１６ｅの高さが低くなるように、橋絡部１６ｈに段差部１６ｋを有している。同様に、第２のヨーク部材１７は、固定部１７ａよりもコイル対向部１７ｅの高さが低くなるように、橋絡部１７ｈに段差部１７ｋを有している。

コイル１９の内周面１９ａは、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７のコイル対向部１６ｅ，１７ｅに対向しており、コイル１９の外周面１９ｂは、永久磁石１８の磁極面１８ｂと対向している。

コイル１９は、その内側にコイル対向部１６ｅ，１７ｅが挿通され、且つ外周面１９ｂが永久磁石１８の磁極面１８ｂと対向するように位置決めされ、この状態で、外周面１９ｂと反対側の外周面１９ｃが、ベース１に設けられたコイル保持部１ｆに接着固定されている。コイル１９には、通電のため、図示しない電気的な結線が施されている。

なお、コイル１９を保持するコイル保持部１ｆは、ここでは、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７を挟んで可動ホルダ２３と反対の側に配置されている。

次に、この実施の形態のレンズ駆動装置３０の動作について、図５〜図９を参照して説明する。図７は、第１のヨーク部材１６、第２のヨーク部材１７および永久磁石１８で構成される磁気回路と、その磁束の流れを模式的に示す平面図である。図８は、コイル１９に通電した場合に発生するローレンツ力の作用を模式的に示す斜視図である。図９は、コリメータレンズ９の位置を保持する作用を説明するための斜視図である。

図７において、磁極面１８ａをＳ極とし、磁極面１８ｂをＮ極とする。この場合、磁極面１８ｂから出た磁束は、第１のヨーク部材１６のコイル対向部１６ｅおよび第２のヨーク部材１７のコイル対向部１７ｅに向かって、磁極面１８ｂに対して略垂直方向（すなわち−Ｙ方向に）に流れる。

そして、磁束は、接合面１６ｃ，１７ｃを境界として、それぞれコイル対向部１６ｅ内を−Ｘ方向に流れ、コイル対向部１７ｅ内を＋Ｘ方向に流れる。コイル対向部１６ｅから橋絡部１６ｈを経て固定部１６ａに流れた磁束は、Ｓ極である磁極面１８ａに戻る。また、コイル対向部１７ｅから橋絡部１７ｈを経て固定部１７ａに流れた磁束は、Ｓ極である磁極面１８ａに戻る。

この磁気回路を用いたリニアモータ２９の駆動方法は、以下の通りである。まず、コイル１９に電流が流れていない状態（非通電状態）では、図５に示すように、コイルバネ２１の＋Ｘ方向への付勢力により、可動ホルダ２３は＋Ｘ方向に片寄せされ、その当接面２３ｇがベース１の当接面１ｅに接触して停止している。

ここで、コイル１９に、電源装置（図示せず）により図８に示すＡ方向に直流電流を流すと、電流と磁界との作用により、コイル１９に＋Ｘ方向のローレンツ力Ｆが発生する。コイル１９はベース１のコイル保持部１ｆに固定されているため、反作用として、永久磁石１８に−Ｘ方向の推力が作用する。

この永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力は、コイル１９に流れる電流量にほぼ比例する。ある一定の直流電流を連続的にコイル１９に流し、永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力がコイルバネ２１の＋Ｘ方向の付勢力を上回る場合には、（ヨーク部材１６，１７を介して永久磁石１８を保持する）可動ホルダ２３は、図９に示すようにガイドシャフト２４，２５に沿って−Ｘ方向に移動する。そして、永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力と、コイルバネ２１の＋Ｘ方向の付勢力とが釣り合う位置で、可動ホルダ２３が停止し、その位置を保持する。

ここで、永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力が、コイルバネ２１の＋Ｘ方向の付勢力を下回ると、ヨーク部材１６，１７を介して永久磁石１８を保持する可動ホルダ２３は、ガイドシャフト２４，２５に沿って＋Ｘ方向に移動する。そして、永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力と、コイルバネ２１の＋Ｘ方向の付勢力とが釣り合う位置で、可動ホルダ２３が停止し、その位置を保持する。

このように、コイル１９に流すＡ方向の電流量を変化させることにより、可動ホルダ２３のＸ方向の停止位置を制御することができる。すなわち、可動ホルダ２３に取り付けられたコリメータレンズ９の光軸方向の位置を制御することができる。このようにコリメータレンズ９の光軸方向の位置を制御することで、光ディスクの光透過層の厚みの違いに起因する球面収差を補正することができる。

ここで、コイル１９に作用するローレンツ力は、コイル１９に流れる電流量と、コイル１９の外周面１９ｂを通過する磁束密度に比例する。そのため、磁束密度が大きいほど、高い推力が得られる。

コイル１９の外周面１９ｂを通過する磁束密度を増加させる一つの方法として、磁気回路（ヨーク部材１６，１７および永久磁石１８）の磁気抵抗を小さくする方法がある。磁気抵抗は、部品を構成する材料の透磁率に反比例するため、磁性材料で構成されたヨーク部材１６，１７の磁気抵抗は空気中の磁気抵抗よりも小さい。

そのため、図７に示した磁気回路では、ヨーク接合面１６ｂ，１７ｂの間の微小な空隙と、ヨーク接合面１６ｃ，１７ｃの間の微小な空隙では、ヨーク部材１６，１７の他の部分よりも磁気抵抗が大きい。

しかしながら、この実施の形態では、図７に矢印で示すように、永久磁石１８のＮ極（磁極面１８ｂ）からＳ極（磁極面１８ａ）に流れる磁束の殆どが、ヨーク接合面１６ｂ，１７ｂの間の空隙部や、ヨーク接合面１６ｃ，１７ｃの間の空隙部を通らない。

言い換えると、ヨーク接合面１６ｂ，１７ｂの間の空隙部と、ヨーク接合面１６ｃ，１７ｃの間の空隙部は、永久磁石１８のＮ極（磁極面１８ｂ）からＳ極（磁極面１８ａ）に流れる磁束の経路上に位置していない。このような構成により、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７との接合部における磁気抵抗の増加を抑制することができる。

以上説明したように、この発明の実施の形態１では、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７との接合部（磁気抵抗が増大する部分）を、永久磁石１８のＸ方向の略中央部（磁束の流れが最も少ない部分）に設けたため、当該接合部を他の箇所に設けた場合と比較して、磁気抵抗を小さく抑えることができ、効率のよい磁気回路を得ることができる。そのため、コイル１９に連続的に電流を流して可動ホルダ２３を所望の位置で保持する際に、コイル１９に流す電流が比較的少なくて済む。従って、コイル１９の発熱を抑え、コイル１９の周辺部が加熱されることを防止することができる。

さらに、このような磁気回路の高効率化により、リニアモータ２９の大きさや重量を増加させることなく、高推力を得ることができる。あるいは、同じ推力のリニアモータ１９であれば、小型化、軽量化を実現することができる。

なお、ここでは、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７との接合部を、永久磁石１８のＸ方向の略中央部に設けると説明したが、略中央部とは、永久磁石１８から出た磁束の流れが最も少ない部分であればよい。

また、この実施の形態１では、コイルバネ２１によって可動ホルダ２３を＋Ｘ方向に付勢し、リニアモータ２９によって可動ホルダ２３に−Ｘ方向の推力を与えるようにしたため、リニアモータ２９のコイル１９に流す電流を変化させることで、可動ホルダ２３をその移動範囲内の所望位置で保持することができる。

また、この実施の形態１では、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７のヨーク部であるコイル対向部１６ｅ，１７ｅを、コイル１９の内側に挿通させるようにしたため、永久磁石１８の磁極面１８ｂから出た磁束（図７参照）を横切る位置にコイル１９を配置し、効率よく推力を得ることができる。

また、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７に段差部１６ｋ，１７ｋを設けて、コイル対向部１６ｅ，１７ｅの高さを若干低くしたため、推力に影響を与えずに、磁気回路およびコイル１９の高さ方向（Ｚ方向）の寸法を小さくすることができる。

なお、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７に段差部１６ｋ，１７ｋは、必ずしも設けなくても良く、例えば、コイル対向部１６ｅ，１７ｅの高さが、ヨーク部１６ａ，１７ａと同じであってもよい。

また、磁気回路（第１のヨーク部材１６、第２のヨーク部材１７および永久磁石１８）の構成については、以下のような変形例も可能である。

図１０は、第１の変形例における磁気回路の構成を示す斜視図である。この変形例では、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７は、それぞれ上方（＋Ｚ側）に段差部１６ｋ，１７ｋを有するほか、下方（−Ｚ側）にも段差部１６ｍ，１７ｍを有している。

このように構成すると、磁気回路およびコイル１９の高さ方向の寸法を小さくできるだけでなく、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７とを互いに同一形状の部品として構成することができる。このように同一形状の部品とすることで、リニアモータの組立に用いる部品の種類を削減することができ、組立性を向上することができる。

図１１および図１２は、第２の変形例における磁気回路の構成を示す斜視図および分解斜視図である。この変形例では、第１のヨーク部材１６の接合面１６ｂ，１６ｃの各中央部に嵌合凸部１６ｆおよび嵌合凹部１６ｇを設け、第２のヨーク部材１７の接合面１７ｂ，１７ｃの各中央部に嵌合凸部１７ｆおよび嵌合凹部１７ｇを設けている。

第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７とを組み合わせる際には、第１のヨーク部材１６の嵌合凸部１６ｆおよび嵌合凹部１６ｇと、第２のヨーク部材１７の嵌合凸部１７ｆおよび嵌合凹部１７ｇとをそれぞれ嵌合させる。

このような嵌合部を設けることにより、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７とを接合する際の位置決めが容易となり、組立性を向上することができる。

また、第１のヨーク部材１６の嵌合凹部１６ｇと第２のヨーク部材１７の嵌合凹部１７ｇとが同一形状を有し、第１のヨーク部材１６の嵌合凸部１６ｆと第２のヨーク部材１７の嵌合凸部１７ｆとが同一形状を有することで、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７とを互いに同一形状の部品として構成することができる。

図１３は、第３の変形例における磁気回路の構成を示す平面図である。この変形例では、永久磁石１８が複数（ここでは二つ）の永久磁石１８Ａ，１８Ｂに分割された構造を有している。この場合も、第１のヨーク部材１６と第２のヨーク部材１７との接合部が、永久磁石１８Ａ，１８ＢのＸ方向の略中央部に位置することで、磁気抵抗を小さく抑え、効率のよい磁気回路を得ることができる。

実施の形態２．
図１４は、この発明の実施の形態２におけるレンズ駆動装置３０を備えた光ピックアップ装置の構成を示す斜視図である。この実施の形態２において、実施の形態１と異なる点は、可動ホルダ２３のＸ方向の両側に、可動ホルダ２３を＋Ｘ方向に付勢する第１の付勢部材（弾性部材）としてのコイルバネ２１と、可動ホルダ２３を−Ｘ方向に付勢する第２の付勢部材（弾性部材）としてのコイルバネ２２を配置したことである。

コイルバネ２１の構成は、実施の形態１で説明したとおりである。コイルバネ２２は、可動ホルダ２３の＋Ｘ側においてガイドシャフト２４に挿通されている。また、コイルバネ２２は、可動ホルダ２３の軸受部２３ｈの外周部に嵌合している。また、コイルバネ２２の一端は、軸受部２３ｈの根元（軸受根元部２３ｊ）に当接し、コイルバネ２２の他端は、上記のストッパ１ｅに当接している。

次に、この実施の形態２のレンズ駆動装置の動作について説明する。図１５および図１６は、実施の形態２のレンズ駆動装置の動作を示す斜視図である。まず、コイル１９に電流が流れていない状態（非通電状態）では、上記の図１４に示したように、可動ホルダ２３は、コイルバネ２１の＋Ｘ方向の付勢力と、コイルバネ２２の−Ｘ方向の付勢力とが釣り合う位置で停止している。

ここで、コイル１９に、図１５に示すようにＡ方向に直流電流を流すと、電流と磁界との作用により、コイル１９に＋Ｘ方向のローレンツ力が発生する。コイル１９はベース１のコイル保持部１ｆに固定されているため、反作用として、永久磁石１８に−Ｘ方向の推力が作用する。

この永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力は、コイル１９に流れる電流量にほぼ比例する。ある一定の直流電流を連続的にコイル１９に流すと、ヨーク部材１６，１７を介して永久磁石１８を保持する可動ホルダ２３は、ガイドシャフト２４，２５に沿って−Ｘ方向に移動する。そして、永久磁石１８に作用する−Ｘ方向の推力と、コイルバネ２１，２２の付勢力の合力とが釣り合う位置で、可動ホルダ２３が停止し、その位置を保持する。

また、コイル１９に、図１６に示すようにＢ方向（図１５のＡ方向とは反対の方向）に直流電流を流すと、コイル１９に−Ｘ方向のローレンツ力が発生する。コイル１９はベース１のコイル保持部１ｆに固定されているため、反作用として、永久磁石１８に＋Ｘ方向の推力が作用する。そして、永久磁石１８に作用する＋Ｘ方向の推力と、コイルバネ２１，２２の付勢力の合力とが釣り合う位置で、可動ホルダ２３が停止し、その位置を保持する。

このようにコイル１９に流れる電流の向き（極性）および電流量を変化させることで、可動ホルダ２３のＸ方向の停止位置を制御することができ、これによりコリメータレンズ９の光軸方向の位置を制御することができる。

この実施の形態２では、コイル１９の非通電時に、コイルバネ２１，２２の付勢力が釣り合う位置で可動ホルダ２３が保持される。そのため、非通電時の可動ホルダ２３の保持位置から、可動ホルダ２３の移動範囲（ストローク）の端部までの距離は、実施の形態１と比較して短くなる。従って、コイル１９に通電を開始してから、可動ホルダ２３が移動範囲の端部に到達するまでの移動時間を短縮することができる。

また、上記の実施の形態１では、非通電状態において、コイルバネ２１の付勢力（初期付勢力）によって可動ホルダ２３を＋Ｘ方向に片寄せしていたため、コイル１９への通電により可動ホルダ２３の移動を開始する際に、初期付勢力を上回る大きさの推力を発生する必要があった。これに対し、この実施の形態２では、コイルバネ２１，２２の付勢力が互いに打ち消し合うため、非通電状態から可動ホルダ２３の移動を開始する際に、初期付勢力を上回る大きさの推力を発生する必要がない。そのため、可動ホルダ２３を所望の位置で保持する際にコイル１９に流し続ける電流量も小さく抑えることができる。その結果、実施の形態１よりも、さらにコイル１９の発熱を抑制することができる。

なお、この実施の形態２においても、実施の形態１で説明した各変形例（図１０〜図１４）を適用することができる。

次に、実施の形態１および実施の形態２の光ピックアップ装置を備えたディスク装置について説明する。図１７は、実施の形態１および実施の形態２の光ピックアップ装置が適用されたディスク装置の基本構成を示す斜視図である。

ディスク装置は、例えばブルーレイディスク等のディスクＤ（破線で示す）を保持するターンテーブル１１０と、ディスクＤに対向するように配置された光ピックアップ装置１００と、この光ピックアップ装置１００をディスクＤの半径方向に案内するガイドシャフト１０１，１０２とを有している。

光ピックアップ装置１００としては、実施の形態１および実施の形態２のいずれの光ピックアップ装置を用いてもよい。光ピックアップ装置１００は、その対物レンズ３１がディスクＤの情報記録面（図１７では下面）に対向するように設けられている。また、光ピックアップ装置１００のベース１には、ガイドシャフト１０１に摺動可能に係合する係合部１０３と、ガイドシャフト１０２に摺動可能に係合する係合部１０４とが形成されている。

ディスクＤは、ターンテーブル１１０とクランパ（図示せず）によって保持されて回転する。光ピックアップ装置１００は、ピックアップ移動機構（図示せず）によってガイドシャフト１０１，１０２に沿って移動する。光ピックアップ装置１００は、図４を参照して説明した光学系により、光ビームを光ディスクＤの情報記録面に集光し、情報の記録または再生を行う。

上述した各実施の形態では、第１のヨーク部材１６、第２のヨーク部材１７および永久磁石１８が可動ホルダ２３に固定され、コイル１９がベース１に固定された構成について説明したが、この発明はそのような構成に限定されるものではなく、例えば、第１のヨーク部材１６、第２のヨーク部材１７および永久磁石１８がベース１に固定され、コイル１９が可動ホルダ２３に固定された構成であってもよい。

また、第１のヨーク部材１６および第２のヨーク部材１７は、略コの字形状を有していたが、略コの字形状に限らず、永久磁石１８の磁極面１８ａ，１８ｂに沿って延在する一対のヨーク部を有する形状であれば、例えばＵ字形状であってもよい。

また、実施の形態１のコイルバネ２１、実施の形態２のコイルバネ２１，２２は、コイルバネに限らず、弾性部材であればよい。

また、上述した各実施の形態では、コリメータレンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置について説明したが、本発明は、コリメータレンズ以外のレンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に適用することもできる。

この発明は、例えば、ブルーレイディスクプレーヤ、ブルーレイディスクレコーダ等に用いられるディスク装置、光ピックアップ装置およびレンズ駆動装置に適用することができる。

１ ベース、 ９ コリメータレンズ、 １６ 第１のヨーク部材、 １６ｂ，１６ｃ 接合面、 １６ｅ コイル対向部、 １７ 第２のヨーク部材、 １７ｂ，１７ｃ 接合面、 １７ｅ コイル対向部、 １８ 永久磁石、 １８ａ，１８ｂ 磁極面、 １９ コイル、 １９ａ 内周面、 １９ｂ，１９ｃ 外周面、 ２１ コイルバネ（第１の付勢部材）、 ２２ コイルバネ（第２の付勢部材）、 ２３ 可動ホルダ（可動部）、 ２４，２５ ガイドシャフト（ガイド部材）、 ２９ リニアモータ、 ３０ レンズ駆動装置、 １００ 光ピックアップ装置。

Claims (12)

1. レンズを保持する可動部と、
   前記可動部を前記レンズの光軸方向に沿って移動可能に保持するガイド部材と、
   前記ガイド部材が取り付けられたベースと、
   前記可動部および前記ベースの一方に固定された略環状のヨーク部材と、
   前記ヨーク部材の内周側に固定され、少なくとも前記レンズの光軸方向に沿う磁極面を有する永久磁石と、
   前記可動部および前記ベースの他方に固定されたコイルであって、その少なくとも一部が前記ヨーク部材の内側の空間を通り、前記永久磁石に対向するコイルと、
   前記可動部を前記レンズの光軸方向に沿った少なくとも一方向に付勢する付勢手段と
   前記ヨーク部材は、第１のヨーク部材と第２のヨーク部材とを接合して構成され、
   前記第１のヨーク部材と前記第２のヨーク部材との接合部が、前記レンズの光軸方向における前記永久磁石の略中央部に位置している
   を特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記付勢手段は、前記可動部を前記レンズの光軸方向に沿った一方向に付勢する第１の付勢部材を有し、
   前記コイルに流れる電流量を変化させることにより、前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記付勢手段は、前記可動部を前記レンズの光軸方向に沿った一方向に付勢する第１の付勢部材と、その反対方向に付勢する第２の付勢部材とを有し、
   前記コイルに流れる電流量および電流の流れる方向を変化させることにより、前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記コイルは、前記第１のヨーク部材と前記第２のヨーク部材にそれぞれ設けられたコイル対向部を非接触で囲むように設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記磁石の磁極面に平行で且つ前記レンズの光軸方向に直交する方向を、高さ方向とすると、
   前記第１のヨーク部材および前記第２のヨーク部材は、各コイル対向部の高さ方向寸法が他の部分の高さ方向寸法よりも小さくなるような段差部を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記第１のヨーク部材および前記第２のヨーク部材は、いずれも、前記高さ方向の一方の側のみに前記段差部を有することを特徴とする請求項５に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記第１のヨーク部材および前記第２のヨーク部材は、いずれも、前記高さ方向の両側に前記段差部を有することを特徴とする請求項５に記載のレンズ駆動装置。
8. 前記第１のヨーク部材および前記第２のヨーク部材は、いずれも、前記レンズの光軸に沿って延在する一対のヨーク部を有して略コの字状または略Ｕ字状に形成されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
9. 前記第１のヨーク部材は、前記第２のヨーク部材との接合部に凸部または凹部を有し、
   前記第２のヨーク部材は、前記第１のヨーク部材との接合部に、前記第１のヨーク部材の前記凸部又は前記凹部と嵌合する凹部または凹部を有すること
   を特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
10. 前記第１のヨーク部材と前記第２のヨーク部材とは、同一形状を有していることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
11. 請求項１から１０までのいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
12. 請求項１１に記載の光ピックアップ装置を備えたことを特徴とするディスク装置。

Images