JP2000339723A - 対物レンズ駆動用アクチュエータとその製造方法及びそれを用いた光学ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズホルダを樹脂成形で作製した駆動感度
の良好な対物レンズアクチュエータとその製造方法及び
それを搭載した光学ヘッド装置。 【解決手段】 対物レンズ９を装着するレンズホルダ２
１を、内部にＦｏコイル２２をインサート成形し、か
つ、両端部にＴｒコイル２３を巻回して形成し、それを
用いて対物レンズ駆動用アクチュエータ１７を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の記
録媒体の情報を読み取ったり、又情報を書き込むために
利用される光学ヘッド装置に技術に関し、特に対物レン
ズを駆動するアクチュエータとその製造方法と、それを
搭載した光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに記録された情報を読み取っ
たり、光ディスクに情報を書き込む手段としての光学ヘ
ッド装置は、対物レンズ駆動用アクチュエータにより駆
動された対物レンズによりレーザビームを集光させて光
ディスクの記録トラックに焦点を合わせるとともに、記
録トラックから反射してきた光をフォトダイオードによ
り検出し、検出した光の強弱を電気的な変調信号に変換
している。この変調信号は信号処理部で処理し復調する
ことにより、光ディスクに記録されている情報を判定し
ている。

【０００３】これらの動作を行うために、光学ヘッド装
置は、光ディスクの記録トラックに対して正確にレーザ
光を照射する必要があり、そのために、光学系に対して
フォーカシング制御とトラッキング制御を行っている。

【０００４】また、近年は、光ディスクの種類として、
種々のディスクが開発されている。最近、開発された光
ディスクとしてデジタル・バーサイタル・ディスク（Ｄ
ＶＤ）がある。このＤＶＤは従来のコンパクトディスク
（ＣＤ）に比べて、直径はφ１２ｃｍで同じであるが、
信号記録基板の厚みが０．６ｍｍと薄く、２枚の基板を
貼り合わせてＣＤと同じ１．２ｍｍの厚みに形成されて
いる。このＤＶＤの場合は、基板の厚みを薄くしたこと
で、チルトによる影響を低減し、記録密度を格段と向上
させて４．７Ｇバイトという情報量を記録可能にしてい
る。

【０００５】そのため、ＤＶＤのトラック間隔は、０．
７４μｍであり、ＣＤの１．６μｍに比べて約半分であ
る。光学ヘッド装置も、ＣＤ用のもとのと異なり、レー
ザダイオードのレーザビーム波長の６４０ｎｍ〜６７０
ｎｍと短いものを用いている。ＣＤの場合は７７０ｎｍ
〜８１０ｎｍと長い波長の光を用いている。さらにま
た、光学系においても、ＤＶＤの記録情報を読み取るた
めには、ビームスポットを十分小さく絞り込む必要があ
る。これに対して、ＣＤの記録情報を続み取る場合には
ＣＤのトラック間隔に適応したビームスポットの光であ
ることが必要である。

【０００６】これらの事情から、ＤＶＤの記録情報を読
み取るための光学ヘッド装置においても、ＣＤの記録信
号も読み取れるようにＤＶＤとの互換性を持たせること
が要望されている。

【０００７】また、光学ヘッド装置は記録情報を迅速に
読み取る要求が高まっており、光学ヘッド装置の駆動感
度の上昇が不可欠になっている。そのため、対物レンズ
駆動用アクチュエータの駆動感度特性を向上させる必要
がある。対物レンズ駆動用アクチュエータは磁気回路と
巻線コイルである駆動用コイルに流れる電流とで動作す
るのが一般的であり、その特性を向上させるために、駆
動用コイルの巻数を多くして線径を細くする傾向があ
る。

【０００８】なお、駆動用コイルはレンズホルダを芯と
して直接巻き付けるか、または、レンズホルダとは別に
巻いた駆動用コイルをレンズホルダに接着剤などで貼り
付けるなどの方法と、樹脂製のレンズホルダでは樹脂成
形時にその樹脂でコイルを固定する方法とが通常は用い
られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
駆動用コイルをレンズホルダを芯として直接巻き付ける
方法や、レンズホルダとは別に巻いた駆動用コイルをレ
ンズホルダに接着剤などで貼り付ける方法は、いずれも
体積効率上好ましくなく、光学ヘッド装置の小型化には
不向きである。

【００１０】また、レンズホルダを樹脂成形で作製する
場合は、駆動コイルをレンズホルダ樹脂成形時に樹脂で
封止固定するには、一般的には以下の条件に耐える必要
がある。（イ）成形する金型内では成形材の温度は数百
℃に達するので、金型は１００℃程度の加熱が必要であ
る。（ロ）樹脂を金型内に射出する際の樹脂流動による
圧力は５００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度となる。このため、駆
動用コイルには通常、絶縁被膜で覆われた導線が用いら
れるが、この絶縁被膜に高温の流動した樹脂が衝撃を与
える。

【００１１】特に、駆動用コイルの線材の線径が小さい
場合は、上記条件に耐えられない恐れがあり、場合によ
っては駆動用コイルの変形、断線、絶縁被膜剥離による
短絡等の不良が発生する。

【００１２】それらの事情から、駆動用コイルに用いる
線材の径、耐熱性などに制約が多く、駆動用コイルを小
型軽量化することができない。一方、駆動用コイルは搭
載する装置全体のバランスからコイル重量、外形寸法等
に制約があるため所定の力が得られず、駆動源として十
分な駆動力を得られなくなるという問題がある。

【００１３】本発明はこれらの事情に基づいて成された
もので、レンズホルダを樹脂成形で作製した駆動感度の
良好な対物レンズアクチュエータとその製造方法及びそ
れを搭載した光学ヘッド装置を提供するすることを目的
としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による手
段によれば、ワイヤホルダに固定された複数本のワイヤ
によって支持された可動自在のレンズホルダを具備した
光学ヘッド装置に装着された対物レンズ駆動用アクチュ
エータにおいて、前記レンズホルダは対物レンズを装着
し、内部にフォーカシングコイルがインサート成形さ
れ、かつ、両端部にトラッキングコイルが巻回されてい
ることを特徴とする対物レンズ駆動用アクチュエータで
ある。

【００１５】また請求項２の発明による手段によれば、
前記フォーカシングコイルには端子が接続されて、前記
フォーカシングコイルと一体に前記レンズホルダにイン
サート成形されていることを特徴とする対物レンズ駆動
用アクチュエータである。

【００１６】また請求項３の発明による手段によれば、
前記端子はフォーカシングコイルを覆う形状に形成され
ていることを特徴とする対物レンズ駆動用アクチュエー
タである。

【００１７】また請求項４の発明による手段によれば、
端子を接続したフォーカシングコイルを金型の成形部内
の所定位置に固定し、固定後に成形樹脂を前記金型に設
けられたゲートから前記成形部に流入させてレンズホル
ダをインサート成形し、この成形されたレンズホルダに
トラッキングコイルと対物レンズを装着して、複数本の
ワイヤで支持した支持構造を形成することを特徴とする
光学ヘッド装置に装着された対物レンズ駆動用アクチュ
エータの製造方法である。

【００１８】また請求項５の発明による手段によれば、
前記金型は、上型と下型で形成され前記上型にはゲート
が設けられ、前記下型には成形部が設けられていること
を特徴とする対物レンズ駆動用アクチュエータの製造方
法である。

【００１９】また請求項６の発明による手段によれば、
前記下型は、前記上型のゲートに対向する位置に樹脂溜
りが形成されていることを特徴とする対物レンズ駆動用
アクチュエータの製造方法である。

【００２０】また請求項７の発明による手段によれば、
上記のいずれかに記載された対物レンズ駆動用アクチュ
エータを搭載したことを特徴とする光学ヘッド装置であ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００２２】図１は光学ヘッド装置が搭載された光ディ
スク装置の要部の平面図である。スピンドルとしてのデ
ィスク回転駆動部１には、基板の厚みの異なる第１の光
ディスク（ＤＶＤ）と第２の光ディスク（ＣＤ）とが選
択的に搭載される。

【００２３】搭載された光ディスクの情報記録面に対し
て、光学ヘッド装置２は、光ビームを照射する。光学ヘ
ッド装置２は、搭載されたディスクの情報記録面に間隔
をおいて対向して光ディスクのラジアル方向に沿って往
復移動自在（図示矢印Ｗ１、Ｗ２方向）に案内されるよ
うになっている。つまり、へッド筐体３の一端側には、
アーム４が一体形成され、このアーム４は、ガイドレー
ル５に移動自在に係合している。さらにへッド筐体３の
他端側には、アーム６が一体形成され、このアーム６
は、ガイドレール５と平行なガイドレール７に移動自在
に係合している。

【００２４】へッド筐体３のベースには、第１の光ディ
スクに照射するための第１の波長光を発生する第１の光
源ユニット８が取付けられている。また第１の光源ユニ
ットユ８の外周はさらに放熱効果をよくするために光学
べース８ａで囲まれ、ヘッド筐体３の一部に取り付けら
れている。特に波長の短い光を出力する光源はそれだけ
動作電流が大きく発熱があるので、第１の光源ユニット
８を、光学ベース８ａで囲み放熱を良くしている。

【００２５】さらにまた、第１の光源を、対物レンズ９
の駆動部から最も離れた位置に設定することにより、互
い（第１の光源と駆動部）の熱の干渉を低減するように
している。対物レンズ９は、トラッキングサーボ、フォ
ーカシングサーボのためにその物理的な位置制御が行わ
れる。この位置制御は、トラッキングコイル１０及びフ
ォーカシングコイル１１に制御電流を流し、電気磁気を
制御し、後述するアクチュエータを駆動することで実現
している。そのためにトラッキングコイル１０及びフォ
ーカシングコイル１１の周辺は動作時の発熱量が大き
い。そこで、それらのような構成部品の近くから、熱的
に余裕のないＤＶＤ用の光源を離間して配置すること
で、装置全体の安全を確保し動作上の信頼性を得るよう
にしている。

【００２６】第１の光源ユニット８から出力されたレー
ザ光は、ヘッド筐体３の長手方向へ、かつべースに平行
に進み、ビームスプリッタ１２に入射する。このビーム
スプリッタ１２もベースに安定して取り付けられてい
る。このビームスプリツタ１２に対しては、へッド筐体
３の側壁側に配置された第２の光源ユニット１３から出
力される第２の波長光が入射することができる。この第
２の波長光も第１の波長光と同一方向へ導かれる。そし
てビームスプリッタ１２の出力光は、コリメータレンズ
１４、プリズム１５を通り対物レンズ９に入力する。対
物レンズ９の下側には、ベースに取り付けられたプリズ
ム１５が位置する。これにより第１及び第２の光源８、
１３のいずれのビームも、この対物レンズ９の上に対向
された光ディスクの信号記録面に照射させる。

【００２７】次に、上述の対物レンズ９を搭載したアク
チュエータ１７の駆動制御について説明する。図２はア
クチュエータの斜視図である。又図３はアクチュエータ
に搭載されているレンズホルダの平面図であり、図４同
平面図である。

【００２８】アクチュエータ１７は金属製の支持体であ
るワイヤホルダ１８に、４本の弾性体であるワイヤ１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄが固定され、このワイヤ１
９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを介して、フォーカス方
向（Ｆ）及びトラッキング方向（Ｔ）に変位可能に、液
晶ポリマー製の成形部品であるレンズホルダ２１を支持
している。

【００２９】レンズホルダ２１は、センターリブ２５が
形成され、このセンターリブ２５の先端部には、ＤＶＤ
用とＣＤ用との対物レンズ９を保持する一対のレンズ保
持部２６ａ、２６ｂが形成されている。また、その中途
部にはステー２７ａ、２７ｂがセンターリブ２５を挟ん
でトラッキング方向に沿って突設されている。

【００３０】また、レンズホルダ２１にはムービングコ
イルが装着されている。ムービングコイルは線径がφ８
０μｍ程度で、フォーカス方向の駆動用コイル（以後Ｆ
ｏコイル２２）とトラッキング方向の駆動用コイル（以
後Ｔｒコイル２３）の２種類で形成されており、Ｆｏコ
イル２２はレンズホルダ２１の内壁に沿って密接して巻
線が形成され固定されている。Ｔｒコイル２３はレンズ
ホルダ２１の長手方向両端部に巻付けられて巻線が形成
されている。Ｆｏコイル２２には端子２４が貼り付けら
れており、この端子２４を介して制御電流を流すことに
より電気・磁気を制御し、対物レンズの位置制御を行
う。

【００３１】また、マグネット２８ａ、２８ｂ、２８
ｃ、２８ｄは、Ｆｏコイル２２とＴｒコイル２３を挟む
ようにして対向配置されている。各マグネット２８ａ、
２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、ワイヤホルダ１８が固定さ
れている図示しないシャシー上に立設された一対のヨー
ク２９ａ、２９ｂの表面に固定され、磁路を形成するよ
うに構成されている。

【００３２】このような構成によれば、マグネット２８
ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに挟まれたＦｏコイル２２
若しくはＴｒコイル２３を励起することで、レンズホル
ダ２１にフォーカス方向若しくはトラッキング方向の駆
動力を発生させることができ、レンズホルダ２１を変位
させることができる。しかも、マグネット２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ、２８ｄを２個一対で２組配置しているの
で、強力な磁場を形成でき、小型であっても所望のサー
ボ駆動効果を得ることができる。

【００３３】また、このレンズホルダ２１の駆動中の姿
勢は、レンズホルダ２１に接続された４本のワイヤ１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄによって規制され、チルト
（対物レンズの傾き）の発生が防止される。

【００３４】次に、上述のレンズホルダ２１の製造方法
について説明する。図５に示すようにレンズホルダ２１
は、端子２４の付けられたＦｏコイル２２を金型３０内
に挿入してインサートモールディングで成形製造する。

【００３５】まず、図６に示すようにＦｏコイル２２に
接着剤等により端子２４を貼り付ける。Ｆｏコイル２２
の端線を端子２４にからませて、はんだ付けにより端子
２４を電気的に接続する。

【００３６】次に、端子２４の付けられたＦｏコイル２
２を金型３０の内部の成形部３３の所定位置に挿入す
る。このとき、端子２４の先端部は金型３０の外部に突
出させる。金型３０は上型３０ａと下型３０ｂで構成さ
れている。上型３０ａには下型３０ｂの成形部３０との
パーティング面Ｐに垂直にゲート３１が設けられてい
る。

【００３７】図７は金型３０Ａの別の実施の形態を示す
断面側面図で、図８はその斜視図である。金型３０Ａの
上型３０Ａａに設けられたゲート３１ａにパーティング
面Ｐで対応する下型３０Ａｂには、垂直方向に所定深さ
彫り込まれた樹脂溜り３２が設けられている。樹脂溜り
３２の上部の一端はパーティング面Ｐに沿って延在し樹
脂の流路を形成し成形部３３ａに接続している。この場
合、ゲート３１ａから注入された樹脂は、まず樹脂溜り
３２に進入し、樹脂溜り３２が充満するとパーティング
面Ｐに沿って延在して形成された樹脂の流路内を通過し
て成形部３３ａに流入する。したがって、ゲート３１ａ
から流入した際の樹脂の勢いは樹脂溜り３２で一旦減殺
せれ、緩やか流れとなって成形部３３ａに流入する。し
たがって、成形部３３ａに予め挿入さてているＦｏコイ
ル２２に対しても穏やかに作用して、Ｆｏコイル２２を
変形させることはなく、Ｆｏコイル２２は成形時の圧力
に抵抗できて、切断や型崩れ等の不具合は発生しない。

【００３８】また、図９に示すようにＦｏコイル２２に
接続する端子２４ａに付いては、コの字形状３７に形成
して、そのコの字形状３７内にＦｏコイル２２を収納す
るようにすれば、成形時のＦｏコイル２２の側面および
上下面からの樹脂圧力からＦｏコイル２２を保護できる
ため、Ｆｏコイル２２の切断や型崩れ等の不具合を防止
することができる。また、この端子２４ａはＦｏコイル
２２の片側面だけでなく、両側面に設ければ一層の効果
を得ることができる。

【００３９】このようにＦｏコイル２２と端子２４がイ
ンサート成形されたレンズホルダ２１両端にＴｒコイル
２３を巻回し、さらに、対物レンズ２２を装着する。そ
の後、４本のワイヤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄに
両端を固定し、ワイヤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ
による可動自在の支持構造を形成する。この状態で、各
コイル２２、２３と各マグネット２８ａ、２８ｂ、２８
ｃ、２８ｄとヨーク２９ａ、２９ｂは所定の位置関係に
なり、磁気回路が形成される。

【００４０】なお、上述の実施の形態では、アクチュエ
ータはフオーカス方向、トラッキング方向の２軸方向に
動作する形態のものであったが、動作方向が１軸方向の
み、または３軸方向以上の場合でもアクチュエータとし
ての機能は同様の効果を得ることができる。

【００４１】本発明によれば、成形時の樹脂圧力が金型
内に挿入されているコイルへ直接かからないようにした
ので、コイルの樹脂圧によるダメージを低減することに
より、コイルを小型軽量化し、樹脂で固定することがで
きるようになった。

【００４２】これらの製造方法によって製造されたアク
チュエータを搭載した光ヘッド装置は、各部の動作は前
述の通りであり、したがって、搭載したアクチュエータ
が小型で、かつ、駆動感度が極めて高いので、高精度で
高信頼性が得られる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、光学ヘッド装置の対物
レンズを駆動用アクチュエータを製造するに際して、ア
クチュエータを構成するコイルとレンズホルダをインサ
ート成形時に、コイルの短絡、変形等の不良発生起こす
ことがなく、コイルを小型軽量化することがでた。それ
に伴い、アクチュエータも軽量化が可能で十分な駆動力
のものを得ることができた。

【００４４】また、軽量化したアクチュエータを搭載し
て、駆動感度が極めて高く高精度で高信頼性の作動がで
きる光学ヘッドが得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学ヘッド装置が搭載された光ディスク装置の
要部の平面図。

【図２】本発明の対物レンズを駆動用アクチュエータの
斜視図。

【図３】本発明の対物レンズを駆動用アクチュエータの
レンズホルダの斜視図。

【図４】本発明の対物レンズを駆動用アクチュエータの
レンズホルダの平面図。

【図５】本発明のレンズホルダの製造用の金型の断面側
面図。

【図６】本発明のＦｏコイルと端子との関係を示す斜視
図。

【図７】本発明のレンズホルダの製造用の金型の変形例
の断面側面図。

【図８】本発明のレンズホルダの製造用の金型の変形例
の斜視図。

【図９】本発明の端子の斜視図。

【符号の説明】

２…光学ヘッド装置、８…第1の光源ユニット、９…対
物レンズ、１０…トラッキングコイル、１１…フォーカ
シングコイル、１３…第２の光源ユニット、１７…アク
チュエータ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ…ワイ
ヤ、２１…レンズホルダ、２２…Ｆｏコイル、２３…Ｔ
ｒコイル、２４…端子、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８
ｄ…マグネット、２９ａ、２９ｂ…ヨーク、３０、３０
Ａ…金型、３０ａ、３０Ａａ…上型、３０ｂ、３０Ａｂ
…下型、３１、３１ａ…ゲート、３２…樹脂溜り、３３
…成形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H051 AA14 CA13 FA01 2H087 KA13 LA01 5D118 AA01 AA13 AA26 BA01 BB02 BF02 BF03 DC03 EA02 EB13 EC03 EC09 ED08 EE05 EF02 EF07 FA29 FB20 5D119 AA01 AA38 AA41 BA01 DA01 DA05 JA43 JC04 NA07 9A001 BB06 JJ48 KK16 KK29 KK31 KK32 KK54 LL01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤホルダに固定された複数本のワイ
   ヤによって支持された可動自在のレンズホルダを具備し
   た光学ヘッド装置に装着された対物レンズ駆動用アクチ
   ュエータにおいて、 前記レンズホルダは対物レンズを装着し、内部にフォー
   カシングコイルがインサート成形され、かつ、両端部に
   トラッキングコイルが巻回されていることを特徴とする
   対物レンズ駆動用アクチュエータ。
2. 【請求項２】 前記フォーカシングコイルには端子が接
   続されて、前記フォーカシングコイルと一体に前記レン
   ズホルダにインサート成形されていることを特徴とする
   請求項１記載の対物レンズ駆動用アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記端子はフォーカシングコイルを覆う
   形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の
   対物レンズ駆動用アクチュエータ。
4. 【請求項４】 端子を接続したフォーカシングコイルを
   金型の成形部内の所定位置に固定し、固定後に成形樹脂
   を前記金型に設けられたゲートから前記成形部に流入さ
   せてレンズホルダをインサート成形し、この成形された
   レンズホルダにトラッキングコイルと対物レンズを装着
   して、複数本のワイヤで支持した支持構造を形成するこ
   とを特徴とする光学ヘッド装置に装着された対物レンズ
   駆動用アクチュエータの製造方法。
5. 【請求項５】 前記金型は、上型と下型で形成され前記
   上型にはゲートが設けられ、前記下型には成形部が設け
   られていることを特徴とする請求項４記載の対物レンズ
   駆動用アクチュエータの製造方法。
6. 【請求項６】 前記下型は、前記上型のゲートに対向す
   る位置に樹脂溜りが形成されていることを特徴とする請
   求項４記載の対物レンズ駆動用アクチュエータの製造方
   法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至３のいずれかに記載された
   対物レンズ駆動用アクチュエータを搭載したことを特徴
   とする光学ヘッド装置。